ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК, 2014, том 457, № 2, с. 241-243
БИОЛОГИЯ, БИОФИЗИКА, МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ
УДК 616-097:981.21/958.7
РАЗМЕРЫ И СОСТАВ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ИММУННЫХ КОМПЛЕКСОВ
ПРИ ВИЧ-ИНФЕКЦИИ © 2014 г. Л. Б. Королевская, К. В. Шмагель, Н. Г. Шмагель, академик В. А. Черешнев
Поступило 10.02.2014 г.
DOI: 10.7868/S0869565214200298
Комплексы антиген-антитело постоянно присутствуют в кровотоке у ВИЧ-инфицированных пациентов [1, 2]. Они формируются в результате связывания антигенов ВИЧ с антивирусными антителами. Было показано, что у 87—89% ВИЧ-инфицированных пациентов основная доля представлена IgG-содержащими комплексами [1, 3]. Вместе с тем известно, что разные классы иммуноглобулинов формируют иммунные комплексы (ИК), обладающие различными свойствами [4]. Кроме того, считается, что одним из факторов па-тогенности иммунных агрегатов является их размер [5, 6]. Применение антиретровирусной терапии (АРТ) способствует подавлению репликации вируса [7]. Мы предполагаем, что снижение уровня вирусной нагрузки (ВН) ВИЧ может приводить к изменению содержания комплексов антиген-антитело. Данных о влиянии АРТ на концентрацию циркулирующих иммунных комплексов (ЦИК) в доступной литературе не представлено.
Целью настоящего исследования была оценка количества и качественного состава ЦИК у ВИЧ-инфицированных пациентов с различным уровнем ВН.
Обследовано 44 человека, давших письменное информированное согласие. Обследованные были разделены на три группы: 1) 14 ВИЧ-инфицированных пациентов с высоким уровнем РНК ВИЧ в крови (4.0733 ± 0.2486 lg копий/мл); 2) 15 ВИЧ-инфицированных пациентов с подавленной на фоне АРТ ВН (<500 копий/мл — предел чувствительности тест-системы); 3) 15 относительно здоровых добровольцев без признаков ВИЧ-инфекции. Забор крови проводили натощак из локтевой вены в пробирки типа Vacutainer, содержащие ЭДТА. Уровни ВН ВИЧ определяли методом ПЦР в реальном времени на термоцик-лере iCycler iQ5 ("Bio-Rad", США) с использова-
Институт экологии и генетики микроорганизмов Уральского отделения Российской Академии наук, Пермь Пермский краевой центр по профилактике и борьбе со СПИД и инфекционными заболеваниями Институт иммунологии и физиологии Уральского отделения Российской Академии наук, Екатеринбург
нием коммерческого набора "Amplicor HIV-1 Monitor test 1.5" согласно прилагаемой инструкции. Критерием включения в исследование было отсутствие вирусных гепатитов C и B.
Определение размерных параметров иммунных агрегатов плазмы крови проводили на основе данных спектротурбидиметрического анализа [8—10]. Для перевода растворимых ИК плазмы крови в нерастворимое состояние был использован раствор полиэтиленгликоля-6000 (ПЭГ) ("Merck", Германия), приготовленный на 0.1 М боратном буфере (рН 8.4). Для дифференцировки комплексов по размерам использовали две концентрации полимера [10, 11]. Осаждение ЦИК проводили при 3 и 4% конечных концентрациях ПЭГ, содержание IgM, IgG, IgA в преципитатах определяли согласно [12].
Статистическую обработку результатов проводили методами параметрического анализа, в выборке определяли среднюю арифметическую (М) и ее ошибку (m). Сравнение средних величин проводили по i-критерию Стьюдента. В ситуациях, когда выборки не подчинялись закону нормального распределения, расчеты выполняли с логарифмированными величинами.
На основе данных спектротурбидиметрическо-го анализа были определены размерные параметры частиц иммунных агрегатов ВИЧ-инфицированных пациентов. Установлено, что в присутствии различных концентраций ПЭГ из плазмы крови здоровых и больных людей осаждались ИК разных размеров (табл. 1). У ВИЧ-инфицированных пациентов, независимо от уровня ВН, средний диаметр агрегатов, преципитирующих в 3%-м растворе ПЭГ, был больше диаметра частиц, осаждаемых из плазмы здоровых людей (p < 0.01). Аналогичная ситуация наблюдалась при обработке плазмы 4%-м раствором ПЭГ (p < 0.01). Вместе с тем при сравнении размеров частиц иммунных агрегатов, осаждаемых в присутствии разных концентраций ПЭГ, у больных с высоким уровнем ВИЧ в крови и пациентов с подавленной репликацией вируса статистически значимых отличий установлено не было.
При определении уровней иммуноглобулинов классов G, M и A в составе выделенных ЦИК у
242
КОРОЛЕВСКАЯ и др.
Таблица 1. Диаметры частиц иммунных агрегатов, нм (М ± ± т) плазмы крови ВИЧ-инфицированных пациентов
ВИЧ-инфицированные
Концентрация ПЭГ, % пациенты Здоровые добровольцы
с высокой вирусной нагрузкой с подавленной вирусной нагрузкой
1 2 3
3 674.0 ± 18.9 694.8 ± 29.4 591.3 ± 20.1
4 р1-3 < 0.01 750.9 ± 24.3 р1-3 < 0.01 р2-3 < 0.01 785.6 ± 33.9 р2-3 < 0.01 638.4 ± 24.4
Примечание. р — показатель достоверности; 1, 2, 3 — группы сравнения (нумерация в оглавлении таблицы).
ВИЧ-инфицированных пациентов и здоровых добровольцев были получены следующие данные. У всех обследованных людей в циркуляции присутствовали комплексы, содержащие, главным образом, 1§С и 1§М. Иммуноглобулины этих классов входили в состав как крупных, так и небольших по размерам ЦИК. У больных с ВИЧ-инфекцией содержание 1§С в составе ЦИК было существенно выше по сравнению с его уровнем у здоровых людей. Концентрации крупных 1§С-со-держащих ЦИК (рис. 1а) у пациентов с высоким уровнем ВН и здоровых добровольцев составили 416.3 ± 52.6 и 140.4 ± 23.6 мг/л соответственно (р < 0.001). Кроме того, установлены достоверные отличия содержания 1§С в комплексах, полученных от пациентов с различным уровнем ВН. Подавление репликации вируса приводило к двукратному снижению концентрации 1§С в составе крупных комплексов. Его уровень составил 208.7 ± ± 32.1 мг/л (р < 0.01). Следует отметить, что у пациентов с большим количеством ВИЧ в крови
низкомолекулярные 1§0-содержащие ЦИК присутствовали в высокой концентрации — 1180.0 ± ± 193.1 мг/л (рис. 1б). У некоторых пациентов она превышала 2.5 г/л. При этом у здоровых людей содержание таких комплексов было более чем в 6 раз ниже и составило 193.2 ± 19.0 мг/л (р < 0.001). У больных с подавленной ВН уровень 1§С в составе небольших по размерам комплексов оказался 340.9 ± 72.1 мг/л, что превышало показатель здоровых людей (р < 0.05), но было существенно ниже, чем у пациентов с высоким количеством ВИЧ в крови (р < 0.001).
При оценке уровня 1§М в составе дифференцированных по размерам ЦИК были получены следующие данные. Содержание крупных 1§М-ЦИК у пациентов с высоким количеством ВИЧ в крови существенно превышало соответствующий показатель здоровых добровольцев (рис. 2а), что составило 89.1 ± 11.7 и 38.9 ± 3.2 мг/л соответственно (р < 0.001). У пациентов с подавленной ВН концентрация таких комплексов была 49.1 ± 9.2 мг/л, при этом достоверных отличий от показателя здоровых людей не обнаружено (р > 0.05). Вместе с тем были установлены статистически значимые различия в содержании крупных 1§М-ЦИК у ВИЧ-инфицированных пациентов с высокой и подавленной ВН (р < 0.01). Следует отметить, что у пациентов с высоким уровнем ВН комплексы небольших размеров составляли основную долю 1§М-содержащих ЦИК (рис. 2б). Их концентрация была в 3.2 раза выше по сравнению с уровнем крупных агрегатов и составила 282.7 ± ± 46.0 мг/л. У больных с подавленной репликацией вируса уровень низкомолекулярных 1§М-со-держащих ЦИК был существенно ниже и составил 90.6 ± 28.1 мг/л. Эти различия оказались высокодостоверными (р < 0.001). У здоровых людей концентрация небольших по размерам 1§М-ЦИК
1700
1300
900
500
100
(а)
1
2
3
1700
1300
900
500
-1 100
(б)
1
2
3
Рис. 1. Уровень в составе дифференцированных по размерам циркулирующих иммунных комплексов у ВИЧ-инфицированных пациентов;
а) крупные ]^0-содержащие ЦИК; б) ]^0-содержащие ЦИК небольших размеров.
По оси абсцисс — группы обследованных: 1 — ВИЧ-инфицированные пациенты с высоким уровнем вирусной нагрузки; 2 — ВИЧ-инфицированные пациенты с подавленной вирусной нагрузкой; 3 — здоровые добровольцы. По оси ординат — концентрация иммуноглобулина (мг/л). Примечание. *р < 0.05; **р < 0.01; ***р < 0.001.
*
*
РАЗМЕРЫ И СОСТАВ ЦИРКУЛИРУЮЩИХ ИММУННЫХ КОМПЛЕКСОВ
243
500 400 300 200 100 0
(a)
500 400 300 200 100 0
(б)
12 3 12 3
Рис. 2. Уровень в составе дифференцированных по размерам циркулирующих иммунных комплексов у ВИЧ-инфицированных пациентов;
а) крупные ]^М-содержащие ЦИК; б) ]^М-содержащие ЦИК небольших размеров.
По оси абсцисс — группы обследуемых: 1 — ВИЧ-инфицированные пациенты с высоким уровнем вирусной нагрузки; 2 — ВИЧ-инфицированные пациенты с подавленной вирусной нагрузкой; 3 — здоровые добровольцы. По оси ординат — концентрация иммуноглобулина (мг/л). **р < 0.01; ***р < 0.001.
*
** *
была еще ниже и составила 34.7 ± 6.8 мг/л. Этот показатель достоверно отличался от соответствующего значения, установленного у пациентов с высоким уровнем ВН (р < 0.001).
Таким образом, на основании полученных данных можно заключить следующее. Постоянное присутствие антигенов ВИЧ у инфицированных больных сопровождается непрерывным образованием противовирусных антител. Связывание антигенов ВИЧ с противовирусными антителами приводит к формированию ИК. Такие комплексы постоянно присутствуют в крови ВИЧ-инфицированных больных [1, 2]. Проведенное нами определение ЦИК у ВИЧ-инфицированных пациентов позволило оценить количество и качественный состав иммунных агрегатов. Спектротурбидиметрический анализ ПЭГ-преципитатов ИК не выявил статистически достоверных отличий в средних диаметрах частиц иммунных агрегатов у ВИЧ-инфицированных пациентов с различным уровнем ВН. Вместе с тем определение уровней иммуноглобулинов в составе ЦИК показало, что у всех пациентов присутствовали комплексы различных размеров, содержащие, главным образом, 1§С и 1§М. При этом у больных с высоким уровнем ВН концентрация таких ЦИК была существенно выше по сравнению с соответствующим показателем пациентов с подавленной репликацией вируса. Можно предположить, что происходящее на фоне АРТ сокращение количества антигенов ВИЧ приводило к снижению продукции антител и соответственно выраженному уменьшению концентрации комплексов антиген-антитело. Следует также отметить, чт
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.