Eur Respir J 2002; 19:267-274

Распространенность антихламидийного иммуноглобулина при саркоидозе и обычной интерстициальной пневмонии

K.I. Gaede, G. Wilke, L. Brade, H. Brade, M. Schlaak and J. Muller-Quernheim
Medical Hospital and Dept of Immunochemistry and Biochemical Microbiology, Research Centre Borstel, Borstel, Germany

Резюме

Саркоидоз и обычная интерстициальная пневмония (UIP) - болезни неизвестной этиологии, вовлекающие респираторный тракт. Хотя было проведено множество исследований с целью идентифицировать причинный агент этих болезней, ни один микроорганизм не был идентифицирован. Высокая частота инфекции Chlamydophila pneumoniae, связанная с повреждением легкого, поддерживает проведение исследования пациентов с саркоидозом и UIP для поиска специфического антихламидийного иммунного ответа.

Тридцать девять пациентов с саркоидозом, 26 пациентов с UIP и 34 индивидуума в группе контроля были проверены на распространенность специфических антихламидийных антител в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) и сыворотке. Образцы были проверены на присутствие антител с помощью род-специфического (genus-specific) теста на хламидийный липополисахарид (LPS) и вид-специфического (species-specific) теста на C. pneumoniae.

Исследование показало значительно более высокую распространенность LPS-специфического иммуноглобулина G в БАЛ пациентов с саркоидозом (36.8 %) по сравненнию с группой контроля (8.8 %) и пациентами с UIP (12.0 %). Подобные результаты наблюдались в сыворотке. Распространенность специфических антител к C. pneumoniae в БАЛ была значительно выше у пациентов с саркоидозом для IgG и IgA (IgG: 74.4 %; IgA: 46.2 %) и UIP для IgG (IgG: 50.0 %; IgA: 11.5 %) по сравнению с группой контроля (IgG: 14.7 %; IgA: 14.7 %).

Увеличенная распространенность специфических антител у пациентов с саркоидозом могла бы указывать на хламидии, как на причинный агент. Однако, рассматривая высокую распространенность антихламидийных антител в здоровой группе контроля, представленные данные могли бы отражать хламидийную ко-инфекцию в легких у этих индивидуумов.

Саркоидоз - системная, гранулематозная болезнь неизвестной этиологии, главным образом вовлекающая респираторный тракт и внутригрудные лимфатические узлы (1). Многие агенты предлагались в качестве фактора, ответственного за развитие гранулемы. Были проведены многочисленные исследования возможной роли различных агентов, таких как микобактерии (2, 3), Borrelia burgdorferi (4), Corynebacteria (3, 5) и вирус герпеса (6). Другой кандидат, связаный с хроническими респираторными болезнями - Chlamydophila pneumoniae (7). Первое сообщение о связи между специфическими хламидийными антителами и саркоидозом датировано 1976 г. (8) и сопровождалось другими исследованиями, обсуждающими связь между увеличенным титром антител к Chlamydophila pneumoniae и саркоидозом (7). Несмотря на эти результаты, попытка обнаружить присутствие ДНК Chlamydophila pneumoniae в материалах биопсии легкого пациентов с саркоидозом (24) потерпели неудачу (9). Однако, инфекция C. pneumoniae может вызывать само-поддерживающийся иммунный ответ, который может персистировать даже после устранения патогенов из вовлеченной ткани.

Другая группа интерстициальных болезней легкого неизвестной этиологии называется криптогенным фиброзирующим альвеолитом или идиопатическим легочным фиброзом. Недавно, эта группа интерстициальных болезней легкого была подразделена на уникальные клиникопатологические подгруппы (10). Обычная интерстициальная пневмония (UIP), характеризованная увеличением числа воспалительных клеток и фиброзом альвеолярного эпителия и интерстиция легкого, является членом этой группы, которая наиболее часто ведет к смерти в пределах 3-6 лет после постановки диагноза (11). Несколько исследований продемонстрировали центральную роль альвеолярных макрофагов при UIP (12, 13). Интересной находкой в контексте настоящего исследования, является способность альвеолярных макрофагов пациентов с криптогенным фиброзирующим альвеолитом к фагоцитозу внутриклеточных бактерий, однако, не не способных уничтожить патогены (14). Вследствие этого, может наблюдаться персистирование инфекционных агентов, что может приводить к хронической инфекции. Кроме того, увеличенное производство цитокинов альвеолярными макрофагами, замеченное при этих болезнях, может указывать на ответ на неизвестный стимул (15).

Чтобы выяснить, вовлечены ли хламидии в патогенез вышеназванных болезней, присутствие IgG и IgA против специфического хламидийного липосахарида, было измерено в БАЛ и сыворотке. Чтобы получить информацию о виде C. pneumoniae, было проведено недавно разработанное серологическое исследование, чтобы измерить вид-специфические антитела к C. pneumoniae.

Группа исследования

Диагноз саркоидоз был установлен у 39 пациентов в соответствии с ранее опубликованными критериями (16), включая обнаружение неказеозных гранулем в материалах трансбронхиальной биопсии. Диагноз UIP был установлен у 26 пациентов на основании типичных клинических, радиографических и гистопатологических результатов. Компьютерная томография с высоким разрешением показала интралобулярные интерстициальные помутнения, нерегулярные междольковые септальные утолщения и сотовое легкое (17). В экземплярах трансбронхиальных биопсий наблюдался очаговый паттерн, с чередованием зон интерстициального фиброза, воспаления, сотового и нормального легкого (10). Ввиду специфических гистопатологических результатов, исключения других дифференциальных диагнозов, и факта, что ни один из пациентов не был старше 50 лет, открытая биопсия легкого или видеоторакоскопическая биопсия не были выполнены, что является принятой диагностической стратегией (17). Постепенное начало, хронический прогрессирующий курс с потерей объема легкого и уменьшением диффузионной способности, также были предпосылками для постановки диагноза (17). Окрашивание и культуральные исследования для поиска грибов или бактерий, включая микобактерии, были отрицательны, и в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) и в гистологических препаратах. Все материалы, используемые в этом исследовании, были получены во время постановки диагноза, когда ни у одного из пациентов не проводилась лечение. Все пациенты дали информированное согласие на участие в исследовании.

Результаты

Клинические особенности

99 индивидуумов в этом исследовании были разделены на три группы согласно диагнозу: саркоидоз (n=39), UIP (n=26) и группа контроля (n=34). Эти три группы значительно не отличались по полу и статусу курения. Средний возраст пациентов с UIP был значительно больше, чем возраст группы контроля и группы пациентов с саркоидозом (p < 0.0001). Пациенты с саркоидозом и UIP имели худшие параметры функции легкого.

Бронхоальвеолярный лаваж, иммунологические и серологические параметры

Процент альвеолярных макрофагов (p < 0.0001), лимфоцитов (p < 0.0001), нейтрофилов (p < 0.01) и эозинофилов (p < 0.05) в БАЛ был значительно выше в группе пациентов с саркоидозом, чем в группе контроля, также было отмечено существенное увеличение отношения CD4/CD8 (p < 0.05). Для группы пациентов с UIP наблюдались подобные тенденции, кроме процента лимфоцитов в БАЛ и отношения CD4/CD8, которые были сопоставимы с группой контроля (альвеолярные макрофаги: p < 0.05; нейтрофилы: p < 0.0001; эозинофилы: p < 0.001). Наблюдаемые изменения индексов клеток типичны для проанализированных болезней. Среднее спонтанное производство TNF-alpha клетками БАЛ группы пациентов с саркоидозом (p < 0.0001) и пациентов с UIP (p < 0.01) значительно отличались от группы контроля. Не имелось существенной корреляции производства TNF-alpha клетами БАЛ и специфическим антихламидийным иммунным ответом. Во всех группах, индексы лейкоцитов периферической крови были в пределах нормального диапазона, хотя у пациентов с UIP наблюдалось небольшое увеличение.

Распространенность специфического антихламидийного IgG и IgA в БАЛ и IgG, IgA и IgM в сыворотке

Анализ специфических антихламидийных антител показал значительно более высокий средний уровень 545.6±131.2 (36.8 % положительных образцов) в группе пациентов с саркоидозом, по сравненнию с 151.5±44.7 (8.8 %) в группе контроля (p < 0.01). Средний уровень для группы пациентов с UIP составил (250.5±97.8; 12.0 %) и существенно не отличался от группы контроля. Эти данные были подтверждены при измерении анти-lps IgG антител в сыворотке: средний уровень 1120.4±152.8 (74.4 % положительных образцов) для группы пациентов с саркоидозом был значительно выше чем в группе контроля 701.2±132.3 (47.1 %; p < 0.05) и пациентов с UIP 811.1±152.9 (57.7 %). Концентрация анти-lps IgG в сыворотке пациентов с UIP имела положительную корреляцию с возрастом (p < 0.01; Rho=0.529). Анализ IgA ответа в БАЛ 452.5±119.4 (26.3 %) и в сыворотке 724.7±138.1 (53.8 %) не показал существенных различий пациентов с саркоидозом и группы контроля (БАЛ: 230.4±61.0 (26.5 %); сыворотка: 370.6±79.5 (35.3 %)). Для пациентов с UIP, было отмечено существенное повышение среднего уровня IgA в сыворотке (652.2±138.4 (42.3 %); p < 0.05), которое не было параллельным с уровнями в БАЛ (174.1±40.8 (12.0 %)). Измерение IgM в сыворотке показало сопоставимые уровни для всех групп (саркоидоз: 186.8±54.5 (7.7 %); UIP 146.9±35.2 (15.3 %); группа контроля: 222.0±64.4 (11.8 %)).

Распространенность специфического IgG и IgA против Chlamydophila pneumoniae в БАЛ и в сыворотке

Чтобы получить детальную информацию, те же самые образцы были дополнительно проверены с помошью теста, который обнаруживает только антитела, специфические для Chlamydophila pneumoniae, но не для других разновидностей. Средний уровень специфического IgG в БАЛ пациентов с саркоидозом (1350.0±140.1 (74.4 %)) был значительно увеличен (p < 0.0001) по сравнению с группой контроля (335.8±79.0 (14.7 %)). Средний уровень специфического IgG в группе пациентов с UIP был существенно увеличен 720.4±145.8 (50.0 %) (p < 0.01). Обнаружение специфических IgG антител в сыворотке было обнаружено во всех образцах, с небольшими различиями между группами (саркоидоз: 2231.1±102.9 (92.3 %); UIP: 2167.2±116.0 (96.2 %); группа контроля: 1922.9±156.1 (82.4 %)).

Для специфического IgA была отмечена подобная тенденция. В БАЛ пациентов с саркоидозом было обнаружено существенное увеличение уровней IgA, (693.4±111.8 (46.2 %); p < 0.0001) по сравнению с группой контроля (263.8±81.5 (14.7 %)). У пациентов с UIP существенных различий для IgA (209.3±58.2 (11.5 %)) не наблюдалось. Хотя титры IgA в сыворотке имели весьма высокий уровень, существенных различий между группами не было (саркоидоз: 1502.4±125.0 (64.1 %); UIP: 1611.8±148.6 (88.5 %); группа: 1274.2±154.6 (67.6 %).

Необходимо отметить, что 16 из 39 (41.0 %) пациентов с саркоидозом показали титры специфического IgG к Chlamydophila pneumoniae > 6,400 в сыворотке, по сравнению с 5 из 34 (14.7 %) в группе контроля и 7 из 26 (27.0 %) в группе пациентов с UIP. Для IgA, самый высокий процент (8 из 39 (20.5 %)) с титром > 1,600) наблюдался в группе пациентов с саркоидозом; более низкий процент были отмечен для пациентов с UIP (2/26 (7.7 %)) и группы контроля (4/34 (11.8 %)).

Обсуждение

Наиболее интересным результатом настоящего исследования было обнаружение значительно увеличенных уровней специфических IgG и IgA в БАЛ пациентов с саркоидозом, по сравнению с группой контроля. По данным авторов, это первое исследовавние антихламидийных антител в БАЛ пациентов с саркоидозом и UIP. Кроме того, в исследовании был проведен параллельный анализ сыворотки и БАЛ с помощью двух различных тестов: ELISA, для обнаружения хламидийных LPS и EB-EIA для опознавания специфических антител к C. pneumoniae. Кроме того, в исследовании был проведен сравнительный анализ двух интерстициальных болезней легкого неизвестной этиологии.

Поиск причинного агента саркоидоза пока не дал категорических результатов. C. pneumoniae, как известно, является обычным респираторным патогеном (26, 27). Кроме того, было показано, что этот внутриклеточный организм может быть вовлечен в развитие различных хронических болезней (27, 28). Poulakkainen (7) обнаружил увеличенные серологические уровни антител к C. pneumoniae у пациентов с саркоидозом по сравнению с группой контроля. Несмотря на эти сообщения, усилия Blasi (9), чтобы обнаружить ДНК C. pneumoniae в саркоидной ткани, потерпели неудачу. Высокие титры антител не обязательно указывают на причинную связь с саркоидозом. Они могут быть следствием эффекта активации поликлональных B-клеток, наблюдаемого при саркоидозе и высокой распространенности C. pneumoniae (29, 30). Как предположил Blasi (9), C. pneumoniae может вызывать само-поддерживающийся иммунный ответ, который персистирует даже после устранения патогена.

Концентрация LPS-специфического IgM в сыворотке, используемая как маркер первичной или острой инфекции, не показала существенных различий между пациентами с саркоидозом или пациентами с UIP, по сравнению с группой контроля. Так как производство IgG как правило начинается позже и продолжается более длительное время, значительно увеличенные титры LPS-специфического и C. pneumoniae-специфического IgG в БАЛ пациентов с саркоидозом могли бы указывать на хроническую хламидийную инфекцию у этих пациентов. Так как 80 % IgA в БАЛ производится слизистой дыхательных путей и период его полураспада составляет 5-6 дней, значительно более высокие уровни C. pneumoniae-специфического IgA, обнаруженные в БАЛ пациентов с саркоидозом по сравнению с группой контроля, могли бы указывать на острую или рекуррентную инфекцию (31). По отношению к сыворотке общепринято, что высокие уровни IgA показательны для текущей или хронической инфекции. Поэтому, для диагностирования хронических инфекций, необходимы обнаружимые серологические уровни IgG и IgA. Пациенты с саркоидозом имели значительно увеличенные уровни специфических IgG и IgA в БАЛ, что является совместимым с гипотетической хронической или рекуррентной инфекцией в легких этих пациентов.

Исследование распространенности C. pneumoniae в Европейской популяции показало, что сероположительными были 20 % молодых взрослых и 80 % пожилых мужчин (32). Наше исследование показало распространенность 74.4 % для группы пациентов с саркоидозом, со средним возрастом 46 лет, что находится в пределах диапазона данных, приведенных Poulakkainen (7). Распространенность в сыворотке у пациентов с саркоидозом была 36.8 %, что значительно выше, чем у пациентов группы контроля (8.8 %). Кроме того, распространенность специфического IgG в БАЛ была еще выше, составляя 74.4 %, по сравнению с 14.7 % в группе. Для IgA, распространенность также была выше у пациентов с саркоидозом (52.6 %), чем в группе контроля (35.3 %), хотя различие не было существенным. Данные, полученные для IgA в БАЛ имеют особую ценность, так как это может указывать на потенциальный участок инфекции при респираторных болезнях. Измерения в БАЛ показали, что ~80 % IgA производится в легком (31). Поэтому, значительно увеличенные уровни специфического IgA у 44.7 % пациентов с саркоидозом могли бы быть связаны с хронической инфекцией, хотя эти данные не были подтверждены обнаружением LPS-специфического IgA в том же самом БАЛ. Следовательно, связь между саркоидозом и гипергаммаглобулинемией (30), может быть весьма вероятной. Таким образом, причинная роль хламидийной инфекции в легких при саркоидозе кажется возможной, хотя то, что корреляция между значительно увеличенными уровнями TNF-альфа и распространенностью специфических антихламидийных антител в БАЛ и сыворотке отсутствует, противоречит причинной связи между хламидийной инфекцией и саркоидозом. Представленные данные не являются доказательством причинной роли хламидий при саркоидозе. Легкое, как привилегированная среда обитания C. pneumoniae, могло бы быть альтернативной гипотезой, чтобы объяснить увеличенные титры антител.

Как было упомянуто ранее, хламидийная инфекция связана с различными хроническими болезнями, такими как астма или артериосклероз (33, 34), но является ли хламидийная инфекция причиной или триггером этих болезней до настоящего времени неизвестно. Известно, что C. pneumoniae может быть фагоцитирована альвеолярными макрофагами пациентов с криптогенным фиброзирующим альвеолитом, однако, C. pneumoniae может противостоять фагоцитозу, приводя к хронической инфекции или становиться триггером патогенных процессов (14). Кроме того, известно, что несколько вирусных триггеров UIP или легочного фиброза (35), также как и инфекция C. pneumoniae, могут стимулировать специфические патологические процессы, которые повреждают микроархитектуру легкого (36, 37). Однако, исследований потенциальной связи между UIP и хламидийной инфекцией пока нет.

С помощью ELISA были обнаружены специфические антитела, IgG у 57.7 % и IgA 42.3 % пациентов с UIP, что значительно выше чем распространенность IgA в группе контроля или в целом по популяции (21). Однако, должно быть отмечено, что средний возраст пациентов с UIP в этом исследовании был значительно выше, по сравнению с группой контроля, что является известным признаком для таких пациентов (17). Это могло бы объяснить увеличенную распространенность IgA у этих пациентов.

Данные, представленные в этом исследовании не позволяют предполагать связь между хламидийной инфекцией и обычной интерстициальной пневмонией. На основании представленных данных, гипотеза причинной связи C. pneumoniae с обычной интерстициальной пневмонией должна быть отклонена. Увеличенные уровни специфических антител в сыворотке и БАЛ пациентов с саркоидозом, может указывать на причинную связь между C. pneumoniae и саркоидозом. Однако, отсутствие корреляции между увеличенными уровнями фактора некроза опухоли альфа и распространенностью специфических антител в БАЛ и сыворотке, находится в противоречии с причинной ролью C. pneumoniae при обычной интерстициальной пневмонии и саркоидозе.