Особенности иммунологической адаптации у новорожденных детей в норме, при респираторном дистресс-синдроме и при пневмонии бактериальной этиологии

Н.Н. Володин, М.В. Дегтярева, Д.Н. Дегтярев, Г.А. Асмолова, К.К. Бахтикян, Л.В. Ковальчук, Л.В. Ганковская, Е.Н. Долгина, Л.В. Никанкина, М.А. Бедианидзе

Государственный медицинский университет, Москва, Россия

В последние годы во всем мире пристальное внимание исследователей и практических враче - акушеров-гинекологов, неонатологов, педиатров - уделяется комплексу проблем, связанных с изучением онтогенеза иммунной системы в норме и функционированием её при патологических состояниях в перинатальном периоде и в раннем детском возрасте. По значимости для становления иммунной системы перинатальный период уникален и не сопоставим ни с одним другим возрастным периодом. Созревание, обучение лимфоцитов и приобретение ими антигенраспознающего репертуара, формирование иммунного ответа, иммунологической памяти, цитотоксичности, феномен иммунологической толерантности, имеющий место у новорожденных детей, - вот далеко не полный перечень фундаментальных событий, происходящих в перинатальном периоде и раннем детском возрасте.

В норме здоровый доношенный новорожденный ребенок имеет особое, отличное от взрослого состояние иммунной системы, являющееся биологически целесообразным. Из стерильных условий внутриутробного развития ребенок совершает переход в мир, где на него с первой секунды жизни и даже уже в родах обрушивается огромное количество ранее не знакомых ему экзогенных антигенов вирусной, бактериальной и грибковой природы. Кроме того, если ребенок имел пренатальную патологию, перенес хроническую внутриутробную гипоксию или острую асфиксию в родах, то доказана, что при среднетяжелых и тяжелых формах перинатального поражения центральной нервной системы вследствие нарушения проницаемости гематоэнцефалического барьера в кровь поступают собственные, эндогенные антигены забарьерных органов, головного мозга, на которые имунная система должна была бы реагировать. Это могло привести к развитию аутоиммунных реакций. Показано, что в развитии перивентрикулярной лейкомаляции присутствует данное патогенетическое звено.[ 5] .

Если бы на каждый из антигенов у новорожденного ребенка формировался бы нормальный иммунный ответ по взрослому типу, то это привело бы к развитию запредельных, гиперергических реакций и, в конечном счете, к гибели ребенка.

Адрес для корреспонденции: Профессор Н.Н. Володин. 101431, ГСП-4, Москва, Рахмановский пер., 3, Министерство Здравоохранения РФ.
Тел: (095) 292-0531; факс: (095) 927-2801.

Природа распорядилась так, что состояние иммунной системы новорожденного малыша в норме не является, строго говоря, иммунодефицитным. Просто большинство существующих механизмов направлены на сдерживание избыточного и постепенное формирование нормергического иммунного ответа [ 1, 4, 5, 9] .

Иммунная система новорожденного ребенка характеризуется следующими особенностями [ 5, 9, 17, 20, 21] :

• Плод синтезирует собственные антитела, которые независимо от природы антигенной стимуляции являются полиреактивными IgM. В-лимфоциты новорожденного с фенотипом CD 5+ способны к синтезу субклассов IgG₁ и IgG₃, но не IgG₂ или IgG₄, к которым принадлежат антитела к капсулярному полисахариду бактерий. Основное количество IgG ребенок получает от матери трансплацентарно, начиная с 35-ой недели гестации. При этом IgG₂ плохо проникают через плацентарный барьер.
• В В-клеточном репертуаре новорожденного ребенка преобладают незрелые В-лимфоциты. Для их фенотипа характерен высокий уровень экспрессии поверхностной молекулы sIgM и отсутствие sIgD, в то время как на большинстве В-лимфоцитов взрослых преобладают sIgD и есть лишь незначительное количество sIgM.

• В- лимфоциты новорожденного лишены второго сигнала при кооперации с неонатальными Т-клетками, поскольку для неонатальных Т-лимфоцитов характерен крайне низкий уровень экспрессии CD40-лиганда (CD40L). Это снижает способность В-лимфоцитов новорожденных к изотипическому переключению классов иммуноглобулинов и способность Т-лимфоцитов к дифференцировке в Т-хелперы 1-го типа (Th1), усиливающие макрофагальные реакции.
• Отсутствие взаимодействия CD40-CD40L может приводить к преимущественно непрофессиональному представлению антигенов Т-лимфоцитам, так как нарушается экспрессия В-7 молекул на антиген-представляющих клетках (АПК).

• Однако в периферической крови новорожденного содержится и небольшое количество зрелых В-лимфоцитов, имеющих на своей клеточной поверхности достаточное количество sIgD. Отсюда низкие дозы антигенов, вводимых новорожденным, могут быть достаточными только для примирования зрелых, дифференцированных В-лимфоцитов, что вызывает гуморальный ответ. Если же доза антигена превышает определенный порог, то большинство незрелых В-предшественников погибает путем апоптоза, а у зрелых развивается анергия. С учетом этих данных возникает вопрос из области практической педиатрии: во всех ли случаях существующие календарь и дозировки профилактических прививок базируются на знании пороговых доз антигенов и ососбенностей иммунного ответа на них у детей различного гестационного и постнатального возраста в норме и при патологических состояниях?
• Субпопуляция Т-лимфоцито-хелперов CD-4+ является гетеропатогенной. У новорожденных в её составе преобладают наивные, не участвовавшие ранее в иммунном ответе, непримированные Т-лимфоциты с фенотипом CD45RA+ , функционирующие как индукторы супрессорных механизмов и продуцирующие, главным образом, интерлейкин-2 (80% непримированных Т-лимфоцитов у новорожденных по сравнению с 50% у взрослых). Причем доля этих необученных Т-индукторов достоверно выше в пуповинной крови новорожденных, перенесших хроническую внутриутробную гипоксию (возрастает до 90-92%).

Такие свойства иммунной системы имеются уже при рождении. Далее в раннем периоде адаптации, на 1-ой неделе жизни наблюдаются кар динальные изменения в гемограмме, известные как “физиологический перекрест в формуле крови”. Это отражает процессы иммунологической перестройки, происходящие в организме новорожденного. Большинством авторов адаптация рассматривается как стрессорная реакция. То есть ,комплекс гематологических и иммунологических изменений является проявлением стресса новорожденных.

Нами было обследовано 48 здоровых доношенных новорожденных от матерей с низким и умеренным риском по развитию неонатальной инфекции, у которых внутриутробное развитие, роды и ранний период адаптации протекали физиологически и все они были выписаны из родильного дома в удовлетворительном состоянии на 5-7 сутки жизни. Наряду с общим клиническим анализом крови проводилось по стандартным методикам фенотипирование лимфоцитов методом проточной цитофлюориметрии , исследование уровня иммуноглобулинов в сыворотке крови, регистрация спонтанной и индуцированной хемилюминесценции нейтрофилов, исследовали фагоцитарную активность и фагоцитарный индекс, определяли сывороточные концентрации цитокинов: интерлейкина-1b (ИЛ-1b ), фактора некроза опухоли a (ФНО-a ), интерлейкина-4 (ИЛ-4) и трансформирующего фактора роста b (ТФР-b ) иммуноферментным методом по прилагаемым инструкциям. Было выявлено, что на 4-7 сутки жизни, по сравнению с пуповинной кровью наряду с достоверным снижением уровня гемоглобина и количества эритроцитов отмечалось достоверное снижение количества лейкоцитов за счёт уменьшения количества нейтрофилов и возрастание доли лимфоцитов, моноцитов и эозинофилов (табл.1).

Таблица 1.

Изменение формулы крови у здоровых новорожденных детей в периоде ранней постнатальной адаптации.

В иммунограмме (табл.2) к 7-м суткам жизни достоверно увеличивается доля CD3+ Т-лимфоцитов за счет субпопуляции Т-хелперов-индукторов CD4+ и при снижении цитотоксических Т-лимфоцитов CD8+. Достоверно снижается уровень индуцированной зимозаном хемилюминесценции (ХЛ) нейтрофилов и моноцитов. А сывороточные концентрации провоспалительных цитокинов ИЛ-1b и ФНО-a , а также ИЛ-4, индуцирующего цитотоксические Т-лимфоциты и естественные киллерные клетки (ЕКК) и способствующего формированию Т-хелперов 2-го типа (Th2), достоверно повышаются.

Таблица 2

По видимому, такая иммунологическая адаптация представляет собой реакцию иммунной системы на контакт с антигенами в респираторном тракте и при колонизации кишечника и отражает повышенную потребность в фагоцитирующих и антиген-представляющих клетках, уход нейтрофилов к местам контакта с антигеном и выброс моноцитов из костного мозга в кровяное русло.

Помимо детей из физиологического родильного дома нами было обследовано 27 доношенных новорожденных от матерей с умеренным риском по развитию неонатальной инфекции, у которых в раннем периоде адаптации произошло развитие респираторного дистресс-синдрома (РДС), в связи с чем им проводилась комплексная интенсивная терапия. В 21 случае из 27 степень РДС расценена как тяжелая, дети нуждались в переводе на искусственную вентиляцию легких (ИВЛ). В 6 случаях проводилась респираторная поддержка с помощью кислородной палатки. В возрасте 1-4-х суток жизни дети из родильного дома были переведены в отделение реанимации новорожденных ( неонатальный центр Детской городской клинической больницы № 13 имени Н. Ф. Филатова, г. Москва), а после стабилизации жизненно важных функций - на 5-10 сутки жизни - переведены в отделение патологии новорожденных ДКБ № 13 г. Москвы.

В процессе динамического наблюдения на фоне ИВЛ у 14 детей (2Б подгруппа) было документировано развитие пневмонии, по поводу которой дети получали этиотропную и посиндромную интенсивную терапию. С целью изучения особенностей иммунологической адаптации проводили исследование венозной крови на 5-10 и 15-26 сутки жизни, что совпадало либо с разгаром пневмонии, либо с реконвалесценцией и выпиской ребенка из стационара домой.

Было выявлено, что в гемограмме у детей с РДС по сравнению со здоровыми новорожденными того же возраста (табл.3) имеют место лейкопения, нейтропения с увеличением палочкоядерного сдвига, эозинопения, лимфопения и увеличение количества моноцитов как антигенпредставляющих клеток.

Таблица 3.

Сопоставление формулы крови больных РДС и здоровых новорожденных в возрасте 4-6 суток жизни.

В иммунограмме у детей с осложненным течением раннего периода адаптации по сравнению со здоровыми детьми (табл.4) имеется достоверное снижение относительного и абсолютного количества Т-лимфоцитов, CD4+ хелперов-индукторов, CD8+ цитотоксических Т-лимфоцитов, иммунорегуляторного индекса (CD4+/CD8+) и достоверное уменьшение абсолютного содержания В-лимфоцитов. При РДС достоверно повышен уровень спонтанной хемилюминесценции нейтрофилов и моноцитов, что отражает высокий уровень продукции фагоцитами активных форм кислорода в условиях повышенной антигенной стимуляции. Сывороточный уровень провоспалительных цитокинов (ИЛ-1, ФНО-a ) у детей с РДС на 5-7 сутки жизни достоверно ниже, чем у здоровых новорожденных. При этом сывороточные концентрации ИЛ-4 и ТФР-b 1 достоверно не различались.

Выявленные нарушения имеются как у детей с РДС, так и у новорожденных с пневмонией бактериальной этиологии, и отражают срыв иммунологической адаптации. Таким образом, у новорожденных детей с респираторным дистресс-синдромом имеет место и иммунологический дистресс-синдром.

Таблица 4.

Изменение некоторых иммунологических показателей у больных РДС и здоровых детей в возрасте 4-6 суток жизни.

Таблица 5.

Сопоставление некоторых иммунологических показателей новорожденных с РДС и больных пневмонией на второй неделе жизни.

При сопоставлении иммунологических показателей у новорожденных с РДС (2А подгруппа) и у детей с пневмонией бактериальной этиологии (2Б подгруппа) в разгаре заболевания на 6-14 сутки жизни было установлено, что у детей с пневмонией отмечалась сниженная фагоцитарная активность и наряду с этим увеличение абсолютного и относительного количества CD16+ лимфоцитов (ЕКК) и В-лимфоцитов.

На фоне проводимой комплексной терапии у всех обследованных детей наступала реконвалесцкенция, которая к 15-26 суткам жизни сопровождалась достоверным увеличением в гемограмме абсолютного и относительного количества лимфоцитов, снижением доли CD3+ Т-лимфоцитов и CD16+ лимфоцитов (ЕКК), достоверным увеличением сывороточного уровня IgM, снижением уровня спонтанной ХЛ и повышением сывороточной концентрации ФНО-a .

Итак, при выздоровлении к концу первого месяца жизни основные иммунологические параметры у детей с РДС и/или пневмонией достигли уровней, которые для здоровых доношенных новорожденных характерны уже на 2-ой неделе жизни. Рисунках !, 2 отражена динамика сывороточных концентраций ИЛ-1b (рис.1), ФНО-a (рис.2) и ИЛ-4 в неонатальном периоде.

Таблица 6.

Изменение некоторых иммунологических показателей у новорожденных, больных пневмонией, в процессе заболевания

Сывороточная концентрация ИЛ-4 у взрослых здоровых доноров была достоверно выше, чем в сыворотке пуповинной крови и периферической крови новорожденных на 4-6 сутки жизни (123,3± 27,2 пг/мл у взрослых; 27,4± 10,2 пг/мл в сыворотке пуповинной крови и 61,1± 11,2 пг/мл к 4-6 суткам жизни у здоровых доношенных новорожденных; р< 0,05). К концу первого месяца жизни новорожденные достигают сывороточного уровня ИЛ-4, сопоставимого с таковым у взрослых..

Даже при констатации выраженных патологических изменений в иммунограмме у новорожденных детей с РДС и/или пневмонией по сравнению со здоровыми доношенными детьми вопрос о целесообразности проведения иммунотерапии и иммунореабилитации является недостаточно изученным, сложным и требует от лечащего врача чрезвычайной ответственности, глуюоких знаний и большого опыта практической работы. Такой опыт показывает, что при адекватной оценке тяжести состояния ребенка и рациональном проведении комплексной этиотропной и посиндромной интенсивной терапии дети, попадающие в отделение патологии новорожденных, в результате выздоравливают без применения классических иммуномодуляторов. Единственным исключением являются препараты свежезамороженной плазмы, довольно широко применяемые в клинической практике с заместительной целью.

В случае разработки оптимального иммунологического мониторинга, минимального по времени и количеству тестов и экономическим затратам на их проведение и достаточного для клиницистов по информативности, можно предположить, что наиболее часто в клинической практике при инфекционных заболеваниях у новорожденных детей будут встречаться несколько основных клинико-иммунологических синдромов:

• Синдром недостаточности специфических антител к конкретному возбудителю заболевания. При этом состоянии может быть эффективной заместительная терапия препаратами свежезамороженной плазмы или иммуноглобулинов для внутривенного введения (поливалентные IgG или при инфекциях, вызванных грамотрицательными микроорганизмами - Пентаглобин, обогащенный IgM, а в случае верификации цитомегаловирусной инфекции - Цитотект) [ 7,18] . Может быть показана терапия, опосредованно влияющая на антителообразование.
• Синдром избыточной моноцитарно-макрофагальной функции клинически характеризуется гиперергическими проявлениями системной воспалительной реакции, гмпертермией, молниеносным течением сепсиса, развитием полиорганной недостаточности и септического шока, высоким риском развития деструктивных изменений в органах и тканях (деструктивная пневмония, остеомиелит, некротические изменения и т.д.). В данном случае может потребоваться терапия, направленная на снижение функции моноцитов и макрофагов по продукции провоспалительных цитокинов и свободных радикалов кислорода: глюкокортикоидные гормоны, нестероидные противовоспалительные препараты (анальгин, индометацин и т.д.), пентоксифиллин (трентал), препараты растворимых рецепторов к ФНО-a и антагонистов рецепторов к ИЛ-1b , противовоспалительных цитокинов [ 8, 19] .
• Синдром недостаточности моноцитарно-макрофагальной функции клинически будет характеризоваться гипоэргическими проявлениями системного воспаления, затяжным течением инфекционного заболевания, плоской весовой кривой, отсутствием температурной реакции и т.д. При этом будут существовать показания к терапии, направленной на стимуляцию моноцитарно-макрофагальной системы по усилению фагоцитоза и продукции провоспалительных цитокинов, являющихся обязательным сигналом при запуске иммунного ответа. К примеру, в комплексной терапии пневмоний бактериальной этиологии у новорожденных детей может быть рекомендовано использование Ликопида, производного мурамилдипептида, по 0,5 мг 2 раза в день в течение 10 дней. С этой целью также потенциально могут применяться препараты колониестимулирующих факторов [ 3, 10, 12, 13, 15, 16] .
• Недостаточность цитотоксических реакций лимфоцитов (естественных киллеров и CD8+ лимфоцитов) приводит к незавершенности конечных, эффекторных реакций по элиминации антигена и развитию иммунологической памяти. Может потребоваться заместительная терапия препаратами интерферона, интерлейкина-2 и т.д. [ 2, 4, 11] .
• Недостаточность функции нейтрофилов также является актуальной при бактериальных инфекциях у новорожденных детей.

Вопросы проведения иммунотерапии и иммунореабилитации должны основываться на знании онтогенетических особенностей иммунной системы новорожденных и детей раннего возраста и иммунопатогенеза заболеваний неонатального периода. Они требуют дальнейшего тщательного изучения и разработки в виде алгоритма диагностики и лечения, который можно было бы рекомендовать для использования в практическом здравоохранении с целью снижения смертности, заболеваемости и частоты развития осложнений при патологических состояниях у новорожденных и детей раннего возраста.

Литература: