ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Specific features of the immune status and blebbing of the plasmatic membrane of lymphocytes patients with urolithiasis complicated by the pyelonephritis

A.G. Berezhnoy, F.A. Sevrukov, Yu.S. Vinnik, F.P. Kapsargin, Yu.Yu. Vinnik

1) Krasnoyarsk State Medical University, Krasnoyarsk, Russia; 2) Road hospital at the station Nizhny Novgorod Russian Railways, Nizhny Novgorod, Russia
Introduction. According to the epidemiological studies, prevalence of urolithiasis is nearly 10% worldwide. The course of the disease is often complicated by the development of pyelonephritis, the pathogenesis of which is rather multifactorial. Along with urinary tract obstruction, increasing virulence of microorganisms and immune insufficiency in patients also plays a major role.
Aim. To define specific features of immune insufficiency in patients who develop pyelonephritis as a complication of urolithiasis.
Materials and methods. A total of 150 patients with urolithiasis complicated by pyelonephritis were prospectively enrolled into our study in order to develop a novel method. All patients were divided into two clinical groups. Group I consisted of 75 patients with urolithiasis complicated by serous pyelonephritis and Group II included 75 patients with urolithiasis complicated by purulent pyelonephritis. In all patients an evaluation of the immune status with a determination of CD3, CD4, CD8, CD16, CD19 level and phagocyte activity of immune system was carried out. The state of lymphocytes’ plasmatic membrane was evaluated by phase contrast microscopy.
Results. It is established that development of pyelonephritis in patients with urolithiasis is accompanied by a lymphopenia, the decrease in relative contents T-helpers, natural killers, as well as a decrease in the immuno-regulatory index and an increase in indicators of terminal and total lymphocytes’ blebbing. The most pronounced changes were noted in purulent pyelonephritis, where suppressed immune status was confirmed by the high level of lymphocyte with terminal blebbing state.

Keywords

urolithiasis
pyelonephritis
immune status
blebbing

Введение. В структуре заболеваний мочеполовой сферы мочекаменная болезнь занимает третье место, уступая лишь инфекционно-воспалетельным патологическим состояниям и болезням предстательной железы. В ходе проведенных эпидемиологических исследований установлено, что 10% населения земного шара страдает уролитиазом [1–5].

Течение заболевания зачастую сопровождается развитием пиелонефрита, патогенез развития которого довольно многогранен. В основе патогенеза развития заболевания наряду с обструкцией мочевыводящей системы, нарастающей вирулентностью микроорганизмов большая роль также отводится наличию у пациентов иммунологической недостаточности. Течение калькулезного пиелонефрита при равных условиях (наличие сопутствующей патологии, возраст пациента, длительность уролитиаза) зависит от неспецифической реактивности макроорганизма, регуляции системы провоспалительного ответа, баланса редокс-потенциала. Современные исследования подтверждают значимость иммунологических механизмов в патогенезе развития острого калькулезного пиелонефрита [6, 7].

Цель исследования: определить особенности развития иммунной недостаточности при развитии пиелонефрита на фоне мочекаменной болезни.

Материалы и методы. В основу данного исследования легли результаты проспективного обследования 150 пациентов с пиелонефритом на фоне мочекаменной болезни, получавших лечение в урологическом отделении ДКБ ОАО РЖД на ст. Красноярск в период с 2017 по 2018 г.

Диагноз был выставлен на основании клинико-инструментальных данных. Всем пациентам в зависимости от показаний проведено оперативное лечение. Выбор тактики оперативного лечения основывался на существующих Российских клинических рекомендациях (Москва, 2017). Дистанционная литотрипсия (ДЛТ) выполнена 70 пациентам, что составило 46,6%, перкутанная нефролитолапаксия – 40 пациентам, 26,7%; уретероскопия, контактная литотрипсия была выполнена 40 пациентам, это 26,7%. Пациенты, подвергнутые другим видам оперативного лечения, не были включены в исследование. Консервативное лечение было назначено с учетом особенностей течения послеоперационного периода и согласно клиническим рекомендациям.

Пациентов разделили на две клинические группы по 75 человек, в которые вошли больные мочекаменной болезнью, осложнившейся серозным (1-я группа) или гнойным (2-я группа) пиелонефритом в послеоперационном периоде. В 1-ю группу вошли 21 мужчина и 54 женщины, их средний возраст составил 44,6±4,2 года, во 2-ю – 26 мужчин и 49 женщин в возрасте 42,4±3,8 года. Группы были сопоставимыми по полу и возрасту.

Диагноз поставлен на основании клинической картины, данных анамнеза, физикального обследования, лабораторных и инструментальных исследований (обзорной и экскреторной урографии, УЗИ и МСКТ органов мочевыделительной системы).

Контрольную группу составили 20 практически здоровых лиц, сопоставимых с исследуемыми группами по возрастному и половому составу.

Лабораторные исследования включили развернутый и биохимический анализы крови, общий анализ мочи. Клеточное звено иммунитета оценивали методом непрямой иммунофлюоресценции с моноклональными антителами к CD3+, CD4+, CD8+, CD16+, CD19+ (ООО «Сорбент», Россия). Представлено относительное содержание исследуемых клеток иммунной системы. Иммунорегуляторный индекс (ИРИ) рассчитывали как соотношение Т-хелперов (CD4+) и Т-супрессоров клеткам (CD8+). Оценку фагоцитарной активности проводили методом проточной цитометрии. Фагоцитарный индекс (ФИ) и среднее число фагоцитированных частиц (ФЧ) определяли с помощью «Латекс-теста».

Исследование состояния мембраны лимфоцитов проводили на базе НИИ молекулярной медицины и патобиохимии Красноярского государственного медицинского университета им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого Минздрава России. Культуру клеток выделяли по стандартной методике посредством центрифугирования периферической крови по градиенту плотности с Lympholyte H CL5010 («Cedarlane Laboratories Limited», Канада). Визуализацию осуществляли методом фазово-контрастной микроскопии на микроскопе Olympus BX-41. Оценивали такие показатели, как число лимфоцитов в состоянии начального блеббинга (мелкие везикулы на мембране – до 1/3 радиуса клетки), число клеток в состоянии терминального блеббинга (крупные пузыри мембраны – более 1/3 радиуса), суммарный блеббинг – сумму числа лимфоцитов в состоянии начального и терминального блеббинга в процентах от общего числа клеток (при анализе не менее 10 полей зрения, подсчет велся на 100 клеток).

Забор биоматериала для определения вышеперечисленных показателей проводили при поступлении пациентов в стационар.

Распределение исследуемых величин отличалось от нормального (тест Шапиро–Уилка), поэтому описательная статистика представлена в виде медианы (Ме) и интерквантильного интервала [Q1; Q3]. Для сравнения групп использовали U-критерий Манна–Уитни. Критический уровень статистической значимости принимали равным 0,05.

Результаты и обсуждение. В исследуемых группах зарегистрировано значимое увеличение абсолютного числа лейкоцитов, в I группе – 12,5 [11,0; 19,6]×109/л, во II – 15, 8 [14,6; 24,6]×109/л, при этом достоверного различия между группами выявлено не было (p1=0,701). Особенностью развития пиелонефрита при мочекаменной болезни стало наличие у пациентов признаков лимфопении, при этом во II группе содержание лимфоцитов было значимо ниже и составило 0,8 [0,6; 0,9]×109/л (p1<0,001). Уровень Т-лимфоцитов (СD3+) у пациентов I группы не имел значимого отличия от группы контроля и составил 56,1 [53,6; 57,5]% (p=0,536). У пациентов II группы этот показатель составил 22,5 [20,4; 23,1]% (p<0,001, p1<0,001). Уровень клеток СD4+ был снижен у всех пациентов в группах и составил в I группе 24,3 [21,1; 28,4]% (p=0,029), во II – 14,9 [12,2; 16,1]% (p<0,001, p1<0,001). Уровень CD8+ статистически значимо в группах не различался. У пациентов 2-й группы наблюдали снижение NK-клеток (CD16+) до 9,8 [7,6; 10,0]% (p<0,001, p1<0,001). Популяция В-лимфоцитов (CD19+) не отличалась от нормальных значений в обеих группах пациентов. Снижение иммунорегуляторного индекса (ИРИ) было характерно для всех пациентов, однако во 2-й группе имело место более выраженное его снижение до 0,52 [0,49; 0,59] (p<0,001, p1<0,001). Развитие гнойного пиелонефрита сопровождалось снижением функциональных показателей фагоцитарной активности иммунокомпетентных клеток (табл. 1). Данные иммунограммы свидетельствуют о более выраженной депрессии В-клеток в условиях гнойного пиелонефрита на фоне угнетения Т-клеток и депрессии фагоцитарного звена.

Характеризуя показатели блеббинга плазматической мембраны лимфоцитов у пациентов с пиелонефритом, следует отметить, что в I группе содержание клеток в состоянии начального блеббинга было в 2 раза выше, чем у практически здоровых лиц, во II группе этот показатель превышал таковой практически здоровых лиц в 3 раза и составил 15,92 [13,20; 17,01]% (см. рисунок). Наиболее выраженные различия наблюдали по показателю терминального блеббинга плазматической мембраны лимфоцитов, в I группе он составил 8,04 [7,22; 11,59]% (p<0,001), во II группе он был в 7 раз выше показателя группы контроля и составил 21,93 [17,67; 30,45]% (p<0,001, p1<0,001). Повышение суммарного блеббинга происходило преимущественно за счет лимфоцитов в состоянии терминального блеббинга в обеих группах, при этом в I группе этот показатель составил 18,79 [16,64; 23,76]% (p<0,001) вo II – 38,12 [31,07; 46,55]% (p<0,001, p1<0,001) (табл. 2). Отличительным фактором служит увеличение числа лимфоцитов в состоянии терминального блеббинга у пациентов с гнойным пиелонефритом, свидетельствующее о выраженном апоптозе иммунных клеток при данном виде воспаления.

Полученные данные подтверждают результаты исследований по данной тематике и отражают следующее: при развитии острого калькулезного пиелонефрита происходит супрессия Т-клеточного звена иммунитета, затрагивающая Т-хелперы и Т-супрессоры, активация гуморального звена иммунитета [6, 7]. Наиболее выраженные изменения были зарегистрированы при гнойном пиелонефрите, супрессивный иммунный статус подтверждается высоким показателем лимфоцитов в состоянии терминального блеббинга.

Таким образом, развитие острого пиелонефрита у пациентов с уролитиазом сопряжено с депрессией иммунологического звена. Данная патология характеризуется развитием лимфопении, снижением популяции Т-хелперов (CD4+), NK-клеток и иммунорегуляторного индекса, увеличением количества клеток в состоянии терминального блеббинга, данные изменения более выражены при гнойном пиелонефрите. Комплексная оценка иммунного статуса у пациентов с уролитиазом, включающая исследования блеббинга плазматической мембраны лимфоцитов, позволит прогнозировать риск развития пиелонефрита и своевременно провести профилактику данного осложнения.

About the Authors

Corresponding author: Yu.Yu. Vinnik – MD, professor at the Department of Urology, Andrology and Sexology IPO of FGBOU VO “Krasnoyarsk State Medical University” named after professor V.F. Voyno-Yasenetsky of the Ministry of Health of Russia, Krasnoyarsk, Russia; e-mail: vinnik33@mail.ru

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.