ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Immunological parameters of urine in differential diagnosis of chronic recurrent cystitis in women

Ibishev Kh.S., Mamedov V.K., Migacheva N.B., Kogan M.I.

1) Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russian Federation; 2) Samara State Medical University, Samara, Russian Federation
Introduction. Chronic recurrent cystitis (CRC) is a complex multifaceted problem of modern uroinfectology.
Objective. To study the immunological parameters of urine in patients with chronic recurrent cystitis depending on the etiological factor.
Materials and methods. The prospective study included 71 patients aged 20–45 years who had previously been diagnosed with recurrent lower urinary tract infection: chronic recurrent cystitis (CRC) during an exacerbation period. Based on the results of bacteriological and PCR studies of urine, scraping of the urethra and vagina, depending on the dominant etiological factor, the patients were divided into three groups: group 1 (n=30) – with papillomavirus CRC (PVI-CRC), group 2 (n=30) – with bacterial CRC (B – CRC), group 3 (n=11) – with candida CRC (C – CRC). Analysis of the assessment of immunological parameters of urine was carried out using an enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA-BEST).
Results. Based on the results of an immunological study of urine in the study groups, characteristic specific changes in the level of interleukins and interferons were identified, which made it possible to determine a protocol for the differential diagnosis of CRC.
Conclusions. Our study shows the advisability of testing interleukins in urine (IL-1 beta, IL-6, IL-8); these indicators can serve as scoring criteria in the differential diagnosis of CRC of various origins.
Conclusions, it is reasonable to study the level of IFNα-2b and IFNγ; when identifying the functional inferiority of the IFN system in women with CRC, correction of the IFN system is necessary.

Keywords

Chronic cystitis
interleukins
interferons
bacteria
candida
human papillomaviruses

Введение. Хронический рецидивирующий цистит (ХРЦ) – сложная многогранная проблема современной уроинфектологии [1–3]. С развитием новых методов диагностики и с изменением в последние годы точки зрения на патогенетические основы инфекционно-воспалительных заболеваний нижних мочевыводящих путей, связанных с парадигмой нестерильности мочи и мочевыводящих путей в целом, меняется укрепившееся за долгие годы мнение об этиологической структуре, патогенезе, применяемых методах диагностики и лечения ХРЦ [4–7].

Известно, что при определенных предрасполагающих факторах цистит может быть вызван не только аэробными микроорганизмами, но и анаэробными бактериями, вирусами, грибами [8–10].

В связи с этим, естественно, меняется и план обследования пациенток, страдающих данным заболеванием, который не всегда согласуется с принятыми клиническими рекомендациями по обследованию пациенток с ХРЦ [11–13].

Кроме того, учитывая, что лечение ХРЦ, в соответствии с общепринятыми рекомендацаиями, сопровождается высоким уровнем рецидива, акцентируется целесообразность дифференциального подхода к диагностике и лечению данного заболевания [14, 15].

В связи с этим на современном этапе изучения вопросов этиологии, патогенеза и диагностики ХРЦ любого генеза патофизиология заболевания признается многогранной, несмотря на то, что постулируются некоторые доминирующие механизмы воздействия, такие как инфекционные, аутоиммунные, неврологические, эндокринные и психологические факторы [16, 17].

Также доказано, что хронизация инфекционно-воспалительного процесса в стенке мочевого пузыря происходит при дисфункции местного иммунитета. Известно, что в состав мукозоассоциированной лимфоидной ткани мочевыводящих путей входят различные клетки врожденного и адаптивного иммунитета: эпителиальные клетки, лимфоциты, макрофаги, дендритные и тучные клетки, натуральные киллеры, дисфункция которых является одним из ведущих патогенетических механизмов развития цистита [18].

Мочевой пузырь, кроме того, имеет и конститутивную пассивную защиту, такую как слизь, антимикробные пептиды, секреторные иммуноглобулины и др., которые защищают его от микробной колонизации. При определенных предрасполагающих факторах, в том числе и при дисфункции местного иммунитета, эта защита может нарушаться. При этом уротелий и резидентные иммунные клетки производят дополнительные защитные молекулы, цитокины и хемокины, которые привлекают воспалительные клетки в инфицированную ткань.

Резидентные и рекрутированные иммунные клетки действуют вместе, уничтожая бактерии в мочевом пузыре и развивая устойчивую иммунную память против инфекции [19, 20]. Некоторые активные пептиды и цитокины могут быть использованы при скрининге и дифференциальной диагностике ХРЦ.

Цель исследования: изучить иммунологические показатели мочи пациенток с хроническим рецидивирующим циститом в зависимости от этиологического фактора.

Материалы и методы. Этическое заявление. Исследование спланировано, проведено в соответствии с положениями Хельсинкской декларации (пересмотренной в г. Форталеза, Бразилия, в октябре 2013 г.) и одобрено Локальным независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России на основании ознакомления с предоставленными материалами дизайна и плана реализации работы (протокол № 16/17 от 05.10.2017).

Исследование проведено в рамках выполнения диссертационной работы «Оптимизация дифференциальной диагностики и выбора первой линии терапии хронического рецидивирующего цистита у женщин». Исследование не имело спонсорской поддержки.

Пациенты. В проспективное исследование включена 71 пациентка в возрасте 20–45 лет, которым был ранее установлен диагноз «хронический рецидивирующий цистит (ХРЦ) в период обострения». Критерии включения и невключения пациентов для участия в исследовании приведены в табл. 1.

11-1.jpg (129 KB)

Начальное обследование пациенток включило: сбор жалоб, анамнеза, бактериологическое исследование утренней средней порции мочи, ПЦР-исследование утренней средней порции мочи, соскоба уретры и влагалища и цитологическое исследование мочи. Методология проведения обследования подробно описана в предшествующих работах [14, 17]. По результатам бактериологического и ПЦР-исследований мочи, соскоба уретры и влагалища, в зависимости от доминирующего этиологического фактора, пациентки были разделены на три группы: группа 1 (n=30) – с папилломавирусным ХРЦ (ПВИ-ХРЦ), группа 2 (n=30) – с бактериальным ХРЦ (Б-ХРЦ), группа 3 (n=11) – с кандидозным ХРЦ (К-ХРЦ).

Анализ оценки иммунологических показателей мочи проводили при иммуноферментном анализе (ИФА–БЕСТ). Определялись провоспалительные цитокины: интерлейкин 1-бета (ИЛ-1 бета) (норма – 0–11 пг/мл), интерлейкин-8 (ИЛ-8) (норма – 0–12,0 пг/мл), интерлейкин-6 (ИЛ-6) (норма – 0,0–7,0 пг/мл) и противовоспалительные цитокины: интерлейкин-4 (ИЛ-4) (норма – 0–4 пг/мл), а также фактор некроза опухоли (ФНО) (норма <6 пг/мл), интерферон-альфа 2b (ИФНα-2b) (норма – 0–20 пг/мл), интерферон-гамма (ИФНγ) (норма – 0–20 пг/мл).

Метод определения основан на трехстадийном «сэндвич»-варианте твердофазного ИФА с использованием моно- и поликлональных антител к ИЛ-1 бета и антител к ИЛ-6, моноклональных антител к ИЛ-8 и -4, моноклональных антител к ФНО, моноклональных антител к ИФНα-2b и ИФНγ. Важным этапом исследования было изучение в моче концентрации уровней ИФНα-2b и ИФНγ, потому что полученные данные могут служить ориентиром не только диагностики, но и лечения пациенток с ХРЦ различного генеза. Кроме того, для проведения методики использовались калибровочные образцы, содержащие известное количество ИЛ-1 бета, -6, -4, -8, ФНО конъюгат – стрептавидин-пероксидаза хрена, готовый к использованию, раствор для восстановления калибровочных и контрольных образцов ИЛ (РВО), раствор для разведения образцов (РРО), концентрат фосфатно-солевого буферного раствора с твином (ФСБ-Т×25) и раствор тетраметилбензидина (раствор ТМБ плюс). После измерения оптической плотности раствора в лунках на основании калибровочного графика рассчитывалась концентрация в анализируемых образцах.

Методика проведения исследования показателей иммунитета. При иммуноферментном анализе с применением антител к ИФНα-2b и ИФНγ в лунках при добавлении исследуемого образца сыворотки крови во время первой инкубации происходит связывание ИФНα-2b или ИФНγ с моноклональными антителами, иммобилизованными на внутренней поверхности лунок планшета. Во время второй инкубации конъюгат поликлональных антител к ИФНα-2b или ИФНγ с пероксидазой связывается с альфа-интерфероном, иммобилизованным в ходе первой инкубации. Во время инкубации с раствором тетраметилбензидина происходит окрашивание раствора в лунках. Степень окраски прямо пропорциональна концентрации ИФНα-2b или ИФНγ в анализируемых пробах.

Статистические расчеты выполнялись с использованием электронных таблиц Excel (Office, 2019) и программного обеспечения Statistica, 10 (StatSoft Inc., США). Численные данные представлены значением медианы и квартилей Me (Q1; Q3). Статистическая значимость различий групп оценивалась с помощью непараметрических тестов: теста Манна–Уитни при сравнении двух групп и Краскела–Уоллиса при сравнении трех и более независимых групп. При сравнении долей качественных признаков использовались Хи квадрат с поправкой на правдоподобие и точный критерий Фишера. Применялся общепринятый критерий значимости при статистических расчетах; р≤0,05, при сравнении долей трех групп и более учитывалась поправка Бонферрони на множественность сравнений. Использовались общепринятые уровни значимости; p<0,05.

Результаты. По возрасту исследуемые группы были сопоставимыми. По длительности заболевания достоверные различия были выявлены между I и III группами, а по числу обострений в течение года имелись значимые различия между I, II группами, с одной стороны, и III группой, с другой (p<0,05) (табл. 2).

12-2.jpg (74 KB)

При оценке фактора некроза опухоли регистрировались достоверные различия между исследуемыми группами. Ме (Q1; Q3), и максимальные и минимальные значения разброса полученных результатов в исследуемых группах соответствовали нормативным значениям только у пациенток I группы. По Ме, Q3, и минимальным значениям II и III группы достоверно различались, а по максимальному значению практически были идентичными (рис. 1).

12-1.jpg (62 KB)

Результаты исследования Ме уровней ИЛ-1 бета и ИЛ-6 корреспондировали с результатами исследования уровня ФНО в группах, которые достоверно были выше у пациенток III группы, у пациенток I группы Ме и (Q1; Q3) исследуемых показателей оставались в пределах референсных значений (рис. 2, 3).

Касательно анализа уровня ИЛ-8 полученные результаты практически идентичны у пациенток II и III групп, Ме в двух группах практически одинаковы, хотя имеются различия по (Q1; Q3) и по максимальным и минимальным значениям.

13-1.jpg (54 KB)

Кроме того, полученные данные II и III групп достоверно отличались от результатов пациенток I группы. Несмотря на различия по некоторым параметрам статистических данных, анализ полученного материала пациенток в трех исследуемых группах по уровню ИЛ-8 свидетельствовал о наличии инфекционно-воспалительного процесса, но с более интенсивным течением у пациенток II и III групп (рис. 4).

Уровень ИЛ-4 во всех исследуемых группах соответствовал нормативному значению, что свидетельствует об отсутствии аллергического компонента в патогенезе инфекционно-воспалительного процесса у пациенток исследуемых групп (рис. 5).

13-2.jpg (55 KB)

Анализ уровня ИФНα-2b выявил одинаковые результаты у пациенток I и III групп как по Ме, так и по (Q1; Q3) и максимальным и минимальным значениям. Однако, у пациенток II группы Me, Q3 и минимальное значение разброса соответствовали нормативному уровню, а Q1 и максимальное значение были выше нормы (рис. 6).

Уровень ИФНγ во всех исследуемых группах был в пределах допустимых референсных значений (рис. 7).

14-1.jpg (134 KB)

Таким образом, по уровню ФНО и данным уровней ИФНα-2b и ИФНγ, которые в исследуемых группах не превышали нормативных параметров, исследуемые группы были практически сопоставимыми (табл. 3).

Обсуждение. Основные результаты данного исследования заключаются в том, что нами были изучены иммунологические показатели мочи пациенток с ХРЦ различного генеза. При этом выявлены достоверные различия обследуемых групп больных по уровню ФНО и ИЛ-1 бета, -6, -8. У пациенток с бактериальным и грибковым циститом отмечалось значимое и достоверное повышение уровней ИЛ-1 бета и ИЛ-8, что свидетельствует об активном участии макрофагального звена в инфекционно-воспалительном процессе у пациенток данной категории. Известно, что повышение уровня макрофагов свидетельствует об активном бактериальном воспалительном процессе, при котором дегрануляции макрофагов, нейтрофилов приводят к повышению уровня интерлейкинов [19]. Следует заметить, что результаты исследования уровня интерферонов, конечно, необходимо рассматривать в контексте с остальными лабораторными и клинико-анамнестическими данными. Однако, снижение продукции альфа- и гамма-интерферона на фоне острого инфекционно-воспалительного процесса может быть следствием хронического вирусного процесса (I группа) или результатом длительного персистирующего инфекционно-воспалительного процесса (II и III группы), но в обоих случаях самое главное – это свидетельство о врожденном дефиците или приобретенном истощении системы интерферонов, что может рассматриваться как показание к интерферон-стимулирующей терапии.

По данным литературы устойчивая экспрессия цитокинов и активная и выраженная воспалительная инфильтрация различных клеток, участвующих в инфекционном-воспалительном процессе в мочевом пузыре во время активации мочевой инфекции, зависят от вида бактерий и пола [20], поэтому женщины чаще болеют ХРЦ. Доказано, что существуют некоторые видовые различия микроорганизмов, участвующих в этиологической структуре ХРЦ [4].

Кроме того, исследования последних лет доказали различия в иммунном статусе по полу, которые влияют на исход инфекционно-воспалительного процесса мочевыводящих путей [21]. В данном направлении требуется проведение многоцентровых рандомизированных исследований.

Полученные нами результаты свидетельствуют о том, что уровни ФНО и ИЛ-1 бета, -6, -8 могут быть использованы в качестве критериев скрининга в дифференциальной диагностике ХРЦ различного генеза, что позволит начать правильную этиотропную терапию, которая может быть откорректирована после получения данных культурального исследования. Учитывая значения ИФНα-2b и ИФНγ, можно определить степень нарушения иммунного ответа и необходимость проведения иммуноактивной терапии.

Выводы. Хронический рецидивирующий цистит – полиэтиологическое заболевание, а идентификация этиологического фактора – сложная задача, которая определяет залог успешного лечения.

Проведенное нами исследование показало целесообразность тестирования интерлейкинов в моче (ИЛ-1 бета, -6, -8). Данные показатели могут служить критерием в дифференциальной диагностике ХРЦ различного генеза.

Кроме того, обоснованным является изучение уровня ИФНα-2b и ИФНγ, так как при выявлении функциональной неполноценности системы ИФН у женщин с ХРЦ необходима ее коррекция

About the Authors

Corresponding author: Kh.S. Ibishev – M.D., Dr. Sc. (Med), Full Prof.; Prof. Dept. of Urology, Pediatric Urology & Reproductive Health, Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russian Federation, e-mail: ibishev22@mail.ru

Similar Articles