Уровень цитокинов в разные фазы менструального цикла в вагинальных секретах здоровых и ВПГ-инфицированных женщин

Мукозная иммунная система нижнего отдела репродуктивного тракта женщины уникальным образом приспособлена для оптимального баланса между бактериями-комменсалами и патогенными микроорганизмами, в том числе вирусами и бактериями, вызываемыми инфекциями, передаваемыми половым путем (ИППП). Эпителиальные клетки вагины обеспечивают первую линию обороны при ИППП, в том числе и при генитальном герпесе. Эти клетки являются не только неотъемлемым компонентом в поддержании естественной резистентности, но также и в индукции адаптивного иммунного ответа, участвуя в презентации антигенов патогенных микроорганизмов. Развитие иммунного ответа на слизистых оболочках репродуктивного тракта находится под строгим гормональным контролем. Для лечения ИППП, в том числе и методом мукозной интравагинальной иммунизации, необходимо учитывать особенности иммунного ответа в разные фазы менструального цикла. Таким образом, изучение ключевых параметров (маркеров), отражающих функциональный потенциал пула клеток вагинального смыва здоровых и больных ИППП женщин в зависимости от гормонального фона, является важной задачей.

Ранее нами было показано, что важным маркером функциональной активности вагинальных клеток является уровень лизосомного протеолитического фермента катепсина Д [1], относящегося к природным факторам естественного иммунитета. В клетках вагинальных смывов здоровых женщин на разных стадиях менструального цикла уровень активности катепсина Д четко коррелировал с динамикой изменения эстрогена/прогестерона в крови, а при некоторых заболеваниях женского репродуктивного тракта, в том числе инфицировании вирусом простого герпеса (ВПГ), являлся маркером патологического процесса в вагине.

Хорошо известна роль эстрогенов в регуляции Т-клеточного звена иммунного ответа [2]. При этом наблюдается изменение цитокинового профиля (соотношение провоспалительных и антивоспалительных цитокинов) в биологических жидкостях [3]. Зависимость продукции цитокинов клетками вагинальных смывов женщин от гормонального статуса не охарактеризована. Такие исследования важны для понимания особенностей развития локального иммунного ответа на слизистой оболочке генитального тракта в месте внедрения патогенов.

Цель настоящей работы — проведение мониторинга активности провоспалительных и антивоспалительных цитокинов, а также интерферонов (ИФН-α, ИФН-γ) в вагинальных смывах здоровых и ВПГ-инфицированных женщин в разные фазы менструального цикла.

От 120 здоровых и 55 ВПГ-инфицированных женщин с 6-го по 28-й день цикла получали вагинальные смывы путем промывания 20 мл стерильного 0,9% раствора NaCl. Клеточный осадок отделяли центрифугированием при 1200 об/мин в течение 10 мин. В полученном вагинальном секрете определяли концентрацию провоспалительных цитокинов (ПВЦ) – ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8 и антивоспалительных цитокинов (АВЦ) – ИЛ-10, ИЛ-6, а также ИФН-α и ИФН-γ. Количественное определение цитокинов проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием моноклональных антител на тест-системах ЗАО «Вектор-Бест». Статистическую обработку результатов проводили с использованием критерия Стьюдента.

Менструальный цикл принято разделять на несколько фаз, каждая из которых сопровождается нарастанием концентрации соответствующего гормона в крови женщины [4]. Так, фолликулярная фаза характеризуется увеличением концентрации эстрогена с максимумом на 10–11-й день, овуляторная — увеличением секреции гонадотропных гормонов — лютеинизирующего и фолликулостимулирующего (13–15-й день) и лютеальная — нарастанием концентрации прогестерона с максимумом на 19–21-й день. Защитный потенциал мукозной иммунной системы женского генитального тракта в разные фазы менструального цикла может характеризовать соотношение ПВЦ и АВЦ в вагинальном секрете. Для проведения мониторинга мы исследовали 7 временных интервалов (фаз) менструального цикла (см. таблицу):

На рисунке представлена динамика уровня цитокинов в вагинальных смывах здоровых женщин. Отмечено резкое снижение уровня ПВЦ (ИЛ-1β, ИЛ-6, ИЛ-8) в овуляторной фазе менструального цикла, на пике активности гонадотропных гормонов (13—15-й день; рисунок, а). Концентрация АВЦ (ИЛ-10, ИЛ-4) была наиболее высокой в овуляторной фазе (13–15-й день; рисунок, б). Резкое падение уровня ИЛ-10 наблюдалось в начале прогестероновой фазы (16—18-й день), оставаясь на низком уровне и в дальнейшем. Наблюдаемое снижение показателей концентрации ИЛ-4 в прогестероновой фазе было транзиторным. На рисунке (фрагмент в) представлены изменения концентрации ИФН-α и ИФН-γ. Повышение концентрации обоих ИФН наблюдалось только на стадии овуляции (13—15-й день), как и в случае с ИЛ-10.

Анализ полученных данных свидетельствует о наличии баланса между АВЦ и ПВЦ в разные фазы менструального цикла у здоровых женщин.

Представлена динамика показателей уровня цитокинов у ВПГ-инфицированных женщин как в стадии ремиссии, так и в стадии обострения (рисунок, г–е). При этом не выявлено резкого снижения уровня ПВЦ в овуляторной фазе (рисунок, г). При обострении заболевания индивидуальные показатели ВПГ-инфицированных женщин достигали для ИЛ-1β — 190 пг/мл при норме 28 пг/мл, ИЛ-8 — более 250 пг/мл при норме 135 пг/мл, ИЛ-6 — 120 пг/мл при норме 5 пг/мл. Уровень ИЛ-4 (рисунок, д) в овуляторной фазе был минимальным, а ИЛ-10 достоверно не изменялся. В прогестероновой фазе отмечался высокий уровень АВЦ, сохранявшийся до конца цикла. При обострении заболевания индивидуальные показатели достигали для ИЛ-10 19,9 пг/мл (норма 0,9 пг/мл), для ИЛ-4 — 7,3 пг/мл (норма 1,2 пг/мл). У инфицированных женщин концентрация ИФН-α и ИФН-γ в фазе овуляции (13—15-й день) была снижена (рисунок, е). На фоне обострения заболевания в отдельных случаях ИФН-γ в этот период не обнаружен.

Важной особенностью выявленного нами дисбаланса цитокинов у ВПГ-инфицированных женщин являлись повышенная активность провоспалительных цитокинов и низкий уровень ИФН в фазе овуляции, а также нарастание концентрации антивоспалительных цитокинов в прогестероновой фазе.

Мукозальная поверхность репродуктивного тракта выполняет двойную задачу, обеспечивая условия для оплодотворения с одной стороны, и защиту против потенциальных патогенов — с другой стороны [5]. Низкий уровень провоспалительных и высокий уровень антивоспалительных цитокинов и ИФН-α, ИФН-γ у здоровых женщин, регистрируемые нами в овуляторной фазе, физиологически оправданы. Такой баланс цитокинов препятствует развитию неконтролируемого воспалительного ответа и повреждению зародышевых клеток, создавая необходимые условия для наступления беременности. Их совместное действие обеспечивает надежный контроль репликации вируса [6], а продукция ИФН-γ необходима также для успешной имплантации яйцеклетки [7]. Ранее в экспериментах in vitro показано, что высокие дозы эстрадиола стимулировали продукцию ИЛ-10 и ИЛ-4, а низкие снижали ее [8, 9]. Подобная закономерность наблюдалась нами у женщин: наиболее высокая концентрация этих ИЛ была выявлена в пролиферативной (эстрогеновой), а наиболее низкая — в секреторной (прогестероновой) фазе цикла.

Регуляция презентации антигена, являющаяся ключевым звеном в индукции или супрессии адаптивного иммунного ответа, осуществляется эстрадиолом. Эффективность презентации антигена находится в обратной зависимости от уровня эстрадиола в крови [10]. Кроме того, выявлено ингибирующее влияние ИЛ-10 и ИЛ-4 на презентацию антигена [11, 12]. Низкие показатели этих ИЛ, наблюдаемые нами в секреторной фазе цикла у женщин, важны для успешной презентации антигена вагинальными клетками и последующей индукции адаптивного иммунного ответа, необходимого для контроля ИППП.

Хорошо известна также ведущая роль эстрогена в регуляции иммунного ответа в течение менструального цикла. Низкие дозы эстрогена, характерные для прогестероновой фазы, способствуют усилению Тh1-ответа и стимулируют ПВЦ, тогда как высокие приводят к усиленному Тh2-ответу и стимуляции АВЦ [9, 13]. Следовательно, наблюдаемая Тh1/Тh2-поляризация иммунного ответа зависит от фазы менструального цикла. Можно предположить, что в эстрогеновую фазу, когда концентрация ИЛ-4 и ИЛ-10 у здоровых женщин наиболее высокая, происходит поляризация в сторону Тh2-ответа. Как было показано нами ранее, важное значение для защиты от вирусной инфекции в этот период приобретают факторы естественной резистентности [1]. Прогестероновая фаза, в которой низка концентрация ИЛ-4 и ИЛ-10 и высока концентрация ПВЦ, характеризуется поляризацией иммунного ответа в сторону Тh1, что создает условия для защиты от вирусной инфекции.

При ВПГ-инфицировании наблюдался выраженный дисбаланс АВЦ. У здоровых женщин наивысшая концентрация ИЛ-4 и ИЛ-10 обнаружена в эстрогеновой, а у инфицированных — в прогестероновой фазе, причем при обострении ВПГ-инфекции концентрация АВЦ в прогестероновой фазе особенно высока. Известно, что успешной стратегией выживания внутриклеточных паразитов, к которым относится ВПГ, является их способность супрессировать иммунный ответ хозяина путем стимуляции синтеза ИЛ-10 [6, 14]. Обнаруженная нами высокая активность ИЛ-10 в прогестероновой фазе у ВПГ-инфицированных женщин может способствовать поддержанию хронической вирусной инфекции.

У здоровых женщин в овуляторную фазу менструального цикла концентрация ПВЦ в вагине достигала своего минимального значения при одновременном высоком уровне АВЦ и ИФН.

При ВПГ-инфицировании повышена активность ПВЦ и снижена активность ИФН в фазе овуляции, при этом уровень АВЦ в прогестероновой фазе резко увеличивается.

Выявленный дисбаланс цитокинов у ВПГ-инфицированных женщин свидетельствует о снижении протективного иммунного ответа.