PROFILUL CITOKINIC IN BOLILE DIGESTIVE

Profilul citokinic in bolile digestive

Summary

Cytokinic profile in digestive diseases

The article is dedicated to the role of cytokines a big group of biologically active substances, which play a major role in the pathogenesis of many digestive disorders. Authors present a literature review regarding the origin, variability, level and all kind of changes in cytokines spectrum within gastric and duodenal ulcer disease, pancreatitis, chronic hepatitis, goal bladder disease and other. Study of the spectrum and levels of cytokines at different stages of morbid processes plays an important role in the diagnosis, assessment of the disease evolution, prognosis, prevention of complications and treatment management. Cytokine´s profile indicates maximal levels in acute phase of the pathologic process and decrease in the recovering phase. Persistence of the increased cytokines levels may be suggestive for a relapsing evolution, metaplasia or neoplasia as well.

Rezumat

Lucrarea este dedicata citokinelor-unui mare grup de substante biologic active cu rol important in patogenia multor boli digestive. Este prezentata sinteza surselor informative referitoare la originea, variabilitatea, nivelul, modificarile spectrului citokinic in diverse patologii: ulcer gastric, ulcer duodenal, pancreatite, hepatite cronice, colecistite si a Studiul spectrului si nivelului citokinelor la diferite etape ale procesului pot avea rol in diagnostic, aprecierea fazei procesului, prognozarea evolutiei, prevenirea complicatiilor si trasarea unui program de tratament. Profilul citokinic indica valori maxime in faza acuta si scaderea in faza reparativa. Persistenta indelungata a valorilor crescute a citokinelor poate sugera evolutia recedivanta, posibilitatea metaplaziei si neoplaziei.

Progresele stiintifice recente au pus la dispozitia medicilor perspective noi in profilaxia si tratamentul multor patologii, inclusiv si celor digestive, contribuind la un tratament mai efectiv, la reducerea morbiditatii si cronicizarii procesului.

Multiple studii au fost destinate citokinelor - o varietate mare de substante biologic active cu impact vadit in patogenia bolilor digestive. Rolul lor este incontestabil in transmisiunea informatiei intercelulare, intersistemice atat in stare fiziologica cat si in conditii de patologie (infectii, agenti mecanici, termici, chimici).

Ultimii 15-20 ani au fost acumulate informatii importante despre modificarile sistemului citokinic in patologia stomacului, pancreasului, ficatului, intestinului subtire, a colonului - toate avand la baza inflamatia [1, 3, 5, 9, 19, 20].

Procesul inflamator are sarcina de a inactiva, marginaliza actiunea factorilor distructivi, de a-i elimina din organism, de a repara tesuturile afectate si a mentine homeostaza, in unele cazuri mobilizand si procesele imunologice. Spre exemplu in boala ulceroasa, colecistita, pancreatita, hepatita si altele, prezenta focarului de inflamatie este insotita de reactii sistemice ale organismului.

Realizarea procesului de adeziune (la fel un factor de protectie a organismului) are loc si cu prezenta moleculelor de adeziune intercelulara, ICAM-1 sintezate de leucocite si endoteliocite. Expresia moleculelor de adezivitate este influentata si dirijata de citokinele proinflamatorii (IL-1ß, IL-8, FNT-γ, IF- γ) , produse de macrofagi, monocite, limfocite si de celulele endoteliale (4, 5, 17). Conform cercetarilor au fost identificate valori sporite ale moleculelor de adezivitate intercelulara in perioada de acutizare a bolii ulceroase, colelitiazei, enteropatiei glutenice iar in hepatita cronica si in ciroza hepatica ele atingeau 10 000 - 16 000 pg/ml in serul sanguin. Aceiasi modificatie, avea loc si cu E-selectina care este activata de antigenele Hpylori si induce migrarea leucocitelor in focar.

Citokinele induc si dirijaza activitatea hemoatractantilor epiteliali si endoteliali, sporesc opsonizarea, migrarea leucocitelor in focar, adeziunea leucocitelor pe endoteliul vascular, regleaza hemotaxisul leucocitar, potenteaza lizisul si eliminarea de catre macrofagi a microbilor, agentilor patogeni, produselor heterogene. Unele citokine activeaza ad maximum in faza acuta - IL-1 si IL-8, IL-13, 16 IL-5. Reactia postiinflamatorie este initiata si dirijata de IL-1 ß, 6, IF-gama, FNT-alfa.

Este cunoscut rolul citokinelor proinflamatorii in activarea celulelor citotoxice ce asigura supravegherea imuna, genetica a echilibrului in organism. Raspunsul imun la diferite etape este efectuat prin intermediul si sub controlul citokinelor. Bolile digestive sunt insotite de sinteza sporita a anticorpilor (hetero- si auto-): in hepatita e majorat nivelul IgM, IgG total si antivirale BCG si a. indicind faza procesului. In enteropatia glutemica (EG) este majorat titrul anticorpilor antigliadinici (AAG) si a celor antireticulinici, antiendomeziali, antitransglutaminazici. Nivelul anticorpilor anti H pylori din clasa Ig G reflecta intensitatea procesului inflamator pe mucoasa gastrica si duodenala (11,13).

Prin activarea limfocitelor antigenprezentatoare are loc inductia proliferarii clonale, selective si ulterior diferentierea T-limfocitelor in T-efectoare pentru adeziunea lor cu antigenul. Aceasta functie o au IL-2,4,7. Deja in primele ore a prezentei antigenului este secretata IL-2 care activeaza T-limfocitele producatoare de citokine, acestea avand efect de inductie a B-limfocitelor. Asadar, raspunsul imun este ghidat si de un sir de molecule intermediare, ajustandu-se la forta agentului patogen sau chiar excesiv, contribuind la instalarea alergiei. Intreruperea actiunii antigenice este soldata de scaderea nivelului IL-2, are loc finisarea proliferatiei, excesul de T-limfocite este supus apoptozei.Orice celula, finisand durata existentei sale este supusa apoptozei-proces, cu menire protectoare bine echilibrat

Citokinele (IL-1 ß, 6, FNT-alfa) protejaza celulele imunocompetente de apoptoza in conditiile de agresiune sporita a agentilor patogeni. Deficitul de IL-2, 4, 7 sporeste apoptoza celulelor mononucleare sanguine. Recent au fost identificate citokine specifice cu efect apoptozic asupra celulelor tumorale si a celor infectate. Activitatea apoptozica a H.pylori contribuie la formarea procesului ulceros. Aceasta limiteaza proliferarea epiteliocitelor, regenerarea fiziologica si repararea mucoasei gastrice, duodenale si a altor compartimente digestive, fiind un mecanism patogenetic si in formarea rectocolitei ulceroase. In hepatita cronica hepatocitele pot degrada nu numai din cauza necrozei ci si a apoptozei. Procesul de apoptoza s-a dovedit a fi excesiv in hepatita virala B si C (6, 10, 17, 19, 20). Sporesc apoptoza celulelor imunocompetente corticosteroidele si IF-delta, FNT-alfa. In bolile digestive citokinele induc si controleaza atat procesele locale (varianta autocrinica, paracrinica) cat si cele globale, reactiile sistemice (7, 8, 10). Actiune sistemica poseda IL-1ß, 4, 6, 12, FNT-alfa, IF-gama.

Rezultatul final al activitatii citokinelor este determinat de cantitatea, succesivitatea producerii lor, de mediul local, interactiuni reciproce si cu alte substante active: hormoni, fermenti, factori de crestere, prostaglandine si altele.

La etapa actuala poate fi apreciat nivelul citokinelor in probele biologice prin metoda imunofermentativa si exprimat in nano si picograme (sange periferic, bila, saliva si altele).

Au fost elaborate "citokinograme" caracteristice patologiilor digestive in concordanta cu faza procesului la adulti si la copii (2, 3, 13, 14, 15, 16).

In boala ulceroasa variatiile individuale s-au dovedit a fi enorme - de la 30 pana la 2400 pg/ml, in acutizari - 70 - 2400 pg/ml, in diagnostic primar al BU mai expresiva decat in recidive.

A fost constatat faptul ca la varful acutizarii prevala nivelul sporit a FNT-alfa iar in faza reparativa crestea nivelul IL-4, prevaland FNT-alfa (p<0,005). Durata bolii si frecventa recaderilor la fel influenteaza nivelul citokinelor in ser. Astfel, la bolnavii diagnosticati primar comparativ cu cei cu durata mare a bolii si recidive multiple nivelul citokinelor era mai mare. In perioada incipienta a activitatii procesului crestea nivelul IL-1 ß, 2, 2P, 8, ulterior - IL-6, IF-alfa, FNT-gama, iar IL-12, IF-gama si FNT-alfa atingeau valori maxime la varful procesului. Unii bolnavi cu semne de activitate moderata aveau concentratia citokinelor mica (70-210 pg/ml), dar la ei ulcerele erau multiple, gigante, de durata mare si fara semne de epitelizare. La pacientii cu cancer gastric IL-1 ß, 6, 8, nu depasea 60 pg/ml, FNT-alfa, IL-4, IFgama era la nivelul 70-150 pg/ml. Capacitatea redusa de sinteza a citokinelor de catre celulele imunocompetente reflecta prezenta insuficientei imunologice secundare in evolutia cronica a bolilor digestive cand are loc o stimulare antigenica de lunga durata, apoptoza majorata, intensa a celulelor imunocompetente.

Aceiasi tendinta se constata si in examenele altor substrate. Bioptalele din marginea defectului ulceros contin citokine proinflamatorii in cantitati sporite: IL-1 ß, 24 pg/ml, IL-6-30 pg/ml, FNT-alfa-50 pg/ml, IFgama - 10 pg/ml, IL-4-7 pg/ml, in lotul martor - 4 pg/ml. Rezultate asemanatoare au fost obtinute si din recoltele indepartate de locul afectat (75-23 pg/ml). La bolnavii cu ulcer duodenal majorarea concentratiei citokinelor a fost depistata in bioptatul antral: IL-1 ß in mediu 75 pg/ml, IL-gama-44 pg/ml, FNT-alfa-230 pg/ml, IL-4-20 pg/ml, IF-gama-30 pg/ml si in serul sanguin: IL-1 ß-380 pg/ml, IL-G-150 pg/ml, FNT-alfa-710 pg/ml, IL-4-370 pg/ml, IF-delta-410 pg/ml. Asadar, tendinta de crestere este similara in toate probele recoltate, insa mai expresiva e constatata in serul sanguin.

De mentionat ca in activitatea maxima a procesului nivelul citokinei-cheie proinflamatorii FNT-alfa prevala nivelul IL-4 atat in ser, cat si in focar. Un paralelism al modificarii imunoglobulinelor serice (A, G, M) si citokinelor n-a fost constatat.

Toate cele expuse permit a face rezumat cum ca citokinele participa in modul cel mai activ la reactiile de declansare si mentinere a procesului ulceros, a cascadei de inflamatie, reparare, regenerare si cicatrizare, mobilizare sistemica a organismului la neutralizarea si eliminarea agentului patogen pentru a mentine integritatea structurala si functionala a organismului:

Cercetarea nivelului citokinelor in ser (nivelul, raportul) in diferite faze ale procesului ulceros permite sa fie efectuata o prognozare a evolutiei, eficienta tratamentului si conduita ulterioara.

Modificari esentiale suporta sistemul citokinic in afectiunile cronice ale ficatului, acestea fiind preponderent de origine virala (VHB, C, D, G) si cu expresie imunologica vadita, in special a T-helperilor si T-supresoarelor (6). Nivelul IL-1 ß atinge in mediu 180 pg/ml, IL-2-210 UI, IL-2R-400 pg/ml, ICAM-1-13 000 pg/ml, IL-8-110 pg/ml, IL-6-150 pg/ml, IL-12-240, FNT-alfa-330 pg/ml, IL-4-360 pg/ml, IFgama-210 pg/ml, IF-alfa-30 pg/ml

In faza replicativa (prezenti markerii replicatiei virale) nivelul citokinelor atinge 170-340 pg/ml iar la pacientii fara semne de replicare virala - in limitele 70-180 pg/ml. A fost constatat un paralelism intre nivelul citokinelor in ser si indicii activitatii clinice, histologice, biochimice si imunologice, precum si nivelul citokinelor in bioptatul hepatic.

La bolnavii cu proces cronic progresiv nivelul citokinelor ramane mic (10-80 pg/ml) si poate fi explicat prin reactivitatea nespecifica redusa, imunitatea specifica inhibata, surmenaj al sistemului de sinteza a citokinelor cauzat de actiunea permanenta a stimulului antigenic, terapiei imunosupresive de durata cu corticosteroizi si citostatice.

In hepatita autoimuna si ciroza biliara primara la fel au loc modificari esentiale a sistemului citokinic cu valori medii 180-390 pg/ml, preponderent a FNT-alfa si IL-12,4 si paralelism cu nivelul concentratiei gama-globulinelor, imunoglobulinelor G, M, anticorpilor microsomali si mitocondriali (130-160 UI).

Astfel, bolile cronice hepatice cu evolutie progresiva sunt insotite de nivel usor sporit al citokinelor (in special IL-12, FNT-alfa, IL-4) si corespund factorului etiologic, activitatii procesului si tratamentului efectuat (6,11).

Conform conceptiei contemporane in patogenia pancreatitei un rol important are activitatea sistemului imun, in special a T-helperilor (sintezatori de citokine) mediatori ai imunitatii celulare si umorale (8, 16).

In faza incipienta de acutizare a pancreatitei cronice are loc majorarea markerilor fazei acute IL-1 ß, 8, 6, in varful acutizarii - IF-gama, IL-12, FNT-alfa, la finalul acutizarii IL-4 .

Asadar, in diferite faze a pancreatitei spectrul citokinic este respectiv fazei de inflamatie si indica dinamica pozitiva sau negativa a procesului. Scaderea nivelului de citokine indica eficacitatea terapiei aplicate.

Studiile profilului citokinic in diverse patologii digestive a permis constatarea prezentei unor legitati patogenetice de evolutie a bolii. Faza initiala a bolii ulceroase, colelitiazei, enteropatiei glutenice, pancreatitei si altele este caracterizata prin cresterea vadita a IL-1 ß, 6, 8 (de 5-10 ori, in unele cazuri de 15-30 ori in raport cu lotul martor). In faza de varf ating valori maxime IF-gama, IL-12, FNT-alfa, IL-4, 10, iar IL-1 ß, 2, 8, 6, in majoritatea cazurilor scade esential.

Paralel cu reducerea intensitatii proceselor distructive si inflamatorii creste concentratia IL-4, 10, iar nivelul citokinelor proinflamatorii scade treptat pana la valori normale. Nivelul unei careva citokine poate fi variat in diferite faze ale procesului la acelasi pacient cu aceiasi patologie.

In bolile cronice progresive asa ca hepatita, ciroza hepatica, enterita, colita, tumori nu are loc o expulzie periferica a citokinelor. Markerii fazei acute (IL-1 ß, 2, 8, 6) sunt la nivel minimal, iar IL-12, FNTalfa, IFgama, in serul sanguin si in tesutul afectat coreleaza (8).

Rolul diagnostic al citokinelor este inca discutat, insa e recunoscut de multi faptul, ca markerii fazei acute sunt IL-1 ß, 2, 6, 8 iar a regresarii procesului FNT-alfa, IL-12, IF-gama, IL-4. Majorarile rebele, de durata a citokinelor indica un proces limfoproliferativ. Valorile excesive a citokinelor in ser, in deosebi IL-8, 6, FNT-alfa permit suspectia complicatiilor septice. Despre prezenta colecistitei vorbeste sporirea concentratiei IL-1 ß, FNT-alfa si IF-gama in bila, iar IL-8, 6 majorate de zeci de ori - despre empiem al vezicii biliare si invers - valorile mici a citokinelor sugereaza prezenta imunodeficientei, reducerea imunitatii specifice, nespecifice, a rezistentei organismului. Asadar este recunoscuta si valoarea pronostica a citokinelor.

Tratamentul complex al bolilor digestive este insotit de scaderea nivelului citokinelor fazei acute, insa in cazurile cu hipercitokinemie excesiva de durata se poate instala un proces proliferativ necontrolat cu metaplazie si neoplazie.

Procesul de sinteza a citokinelor este inhibat de corticosteroide, antibiotice, unele preparate antiinflamatorii. Corticoterapia contribuie la scaderea concentratiei citokinelor dar nu si a functiei lor. glicocorticoizii endogeni protejaza organismul de excesul citokinic la varful inflamatiei. Aceiasi tendinta are si terapia cu preparate imunomodulatoare.

Implicarea citokinelor in procesele patogenetice a bolilor digestive a facut posibila nu numai cercetarea lor in scop diagnostic dar si terapeutic. Ele pot fi utilizate pentru inhibarea activitatii imunologice, substitutie sau stimulare a proceselor imune. Practica gastroenterologica dispune de experienta utilizarii citokinelor (IL-1 ß, 2, 4, FNTalfa, IF, inductori de IF, anticorpi monoclonali anticitokinici) in scop terapeutic in bolile virale, stari imunodeficitare, tumori (12, 16, 18).

Este bine practicat IF-alfa ca preparat imunomodulator universal in bolile virale, inclusiv in hepatite. Rezultate pozitive apar la 30-50% bolnavi.

Activeaza protectia nespecifica si imunitatea specifica IF gama la nivelul imunitatii celulare specifice, expresia antigenilor HLA si alte verigi. IF-delta este un preparat recombinant (Inflagen), pe larg sunt folositi inductorii sintezei IF (cicloferon, larifan, amixin) - administrarea lor cere control riguros al nivelului citokinelor pentru a preveni sinteza excesiva de anticorpi.

Este aprobata IL-1 ß (betaleukina) in tratamentul bolilor inflamatoare, imunodeficientei contribuind la stimularea reparatiei umorale, tisulare, eliminarea bacteriilor.

Interleukina - 2 (roncoleukina) este utilizata in terapia complexa de reparare si imunomodulare, leukinferona (complex, citokinic) influenteaza motricitatea gastroduodenala in ulcer gastric, duodenal, in special in prezenta stenozei postulceroase. Si-au gasit aplicare si anticorpii monoclonali in tratamentul bolilor digestive. Unul din ele este infliximabul, care contine anticorpi monoclonali anti FNT-alfa si induce activitatea imunologica locala, indicat pentru tratament in boala Crohn, colita ulceroasa nespecifica. Preparatul remikeid (anticorpi monoclonali anti FNT-alfa) la fel a fost aprobat in tratamentul complex a bolilor digestive (16, 18).

Durata tratamentului cu preparate citokinice e de 2-4 luni, ele pot fi utilizate local, parenteral in doze individuale pana in prezent discutabile. Efectele adverse sunt inca studiate dar cu un spectru larg si necesita supraveghere riguroasa.

Bibliografia

Adler Gvido "Boala Crohn si colita ulceroasa" M., Medicina, 2002., p.464.

Isacov V. A., Domaradschi I.V., Helicobacterioz M., 2003 P-235-245.

Cozlova I.P., Alexandrova V.A., Simbirteva A. S., si coautorii. Particularitatile statutului imun la copiii cu patologie gastroduodenala, asociata cu H. Pylori. Russian J. Gastroenterology, hepatology, 2002 N.5. p.112.

Cohen M.C., Cohen S. Cytokine function // Amer J. Clin. Pathol. 1996. Vol.105. p.589-598.

Condrasina E.A., Calinina N.M., Davadova N.I si coautorii Imunitatea sistemica si locala la bolnaviicu boala ulceroasa // J. Med. Imunol, 2002. Vol.4, N2. p.150.

Evans S.W., Whicher J.T. The Cytokines: physiological and pathological aspects // Adv. Clin. Chem. 1993. Vol.30. p.1-88.

Fan X.G., Lin W.E., Li C.Z. et al. Circulating Th1 and Th2 cytokines in patiens with hepatitis C virus infection // Mediators Inflamm. 1998. Vol.8 p.295-297.

Ishiguiro J. Mucosal proinflamatory cytokine production correlates with endoscopic activity of ulcerative colitis // J. Gastroenterology. 1999. n.34 (1). P.66-74.

Jason J., Byrd M., Jarvis Wet al Comparison of serum and cell-specific cytokines in humans // clinic. And Diagn.Lab. Imunnol. 2001. Vol.8 N6. p.1097-1103.

Napoli J., Bishop G.A., Mc Guinness P.H. et al Progressive liver injury in chronic hepatitis C infection correlates with increase infrahepatic expression of Th 1 associated cytokines // Hepatology. 1995. N.24. P.759-767.

Nelson D.R., Lim H.L., Marousis C. G. et al. Activation of tumor necrosis factor a system in chronic hepatitis C infection // Dig. Dis. Sci. 1997. N.42 p.2487-2494.

Panina A.A., Antonov I.V., Nedogoda V.V. Terapia cu ronleikina bolnavilor cu hepatita cronica virala B // J. Med. Immunology 2002. Vol.4 n.2. P.370-371.

Schimada T., Terano A. Chemokine expression in Helicobacter pylori-infected gastric mucosa // J. Gastroenterol. 1998. Vol.33 N.5 p.240-247.

Taregorodteva T.M., Zotina M.M., Serova T.I. si a valorilor pronostic al interleikinelor in patologia cronica a ficatului // Russian J. Gastroenterology. 2001. N.2. p.156-157.

Taregorodteva T.M., Serova T.I., Ilcenco L. Iu si a valorii pronostice a citokinelor in patologia digestiva cronica // Med. Immunology. 2002. Vol.4. n.2. P.167.

Taregorodteva T.M., Serova T.I., Citokynele in gastroenterologie. M.Anakharsis.2003 p.7-19

Thomson A. W. The Cytokine - London, 1994 - p.615.

Tremaine W.J., Sands V.E., Rutgeerts P.J. et al Infliximab in the treatment of severe, steroid refractory ulcerative colitis // IBD 2001. N.7. p.83-88.

Woitas R.P., Lechmann M.., Iring G. et al. CD 30 induction and cytokine profiles in hepatitis C virus care-specific periferal blood T-lymphocytes // J. Immunol. 1997. N.159. p.1012-1018.

Zein Nizar N., Czaja A.J., Sievers C. Nature and behavior of serum cytokines in type 1 autoimmune hepatitis // Dig. Disseases and sci 2000 Vol.45 N.5. p.1028-1035.