Факторы роста (G-CSF, GM-CSF) и хемокины (MCP-1, MIP-1β) в толстой кишке при тяжелой форме язвенного колита

Цель исследования. Определить содержание факторов роста (G-CSF, GM-CSF) и хемокинов (MCP-1, MIP-1β) в резецированной толстой кишке больных с тяжелой формой язвенного колита (ЯК). Материал и методы. Исследовали 48 биоптатов слизистой оболочки толстой кишки, резецированной у 7 больных тотальным ЯК. Всем пациентам по поводу тяжело протекавшего заболевания, резистентного к консервативной терапии, проведено хирургическое лечение в объеме колэктомии. Активность воспалительного процесса определяли на основании степени выраженности эрозивно-язвенного поражения толстой кишки. Определение концентрации факторов роста и хемокинов в надосадочной жидкости после центрифугирования гомогената биоптата массой 10 мг проводили на анализаторе протеинов «Bio-Plex» («Bio-Rad», США). В качестве контрольной группы использовали биоптаты неизмененной слизистой оболочки толстой кишки, удаленной у 10 больных раком. Результаты. Уровень факторов роста и хемокинов был значительно повышен в биоптатах толстой кишки больных ЯК по сравнению с таковым в биоптатах контрольной группы: соответственно G-CSF 52,5±17,0 и 0,4±0,1 пг/10 мг (p<0,01), GM-CSF 6,8±1,0 и 2,7±0,26 пг/10 мг (p<0,001), MCP-1 26,0 ±11,4 и 1,5±0,15 пг/10 мг (p<0,05), MIP-1β 12,5±2,8 и 3,2±0,4 пг/10 мг (p<0,01). Содержание G-CSF, MCP-1 и MIP-1β в биоптатах толстой кишки было увеличено по сравнению с их уровнем в биоптатах, взятых из терминального отдела тонкой кишки, свободной от воспаления. Их уровень в левых отделах толстой кишки и поперечной ободочной кишке был выше, чем в слепой и восходящей ободочной кишке. Концентрация факторов роста и хемокинов значительно возрастала при выраженной активности воспалительного процесса по сравнению с таковой при умеренной активности: G-CSF в 25 раз, MCP-1 в 6,4 раза, MIP-1β в 3 раза и GM-CSF в 2,6 раза. Профили GM-CSF>G-CSF и MIP-1β>MCP-1 наблюдались соответственно в 22 (95,7%) и 19 (82,6%) из 23 биоптатов толстой кишки контрольной группы, профили G-CSF>GM-CSF и MCP-1>MIP-1β - в 17 (89,4%) и 12 (63,1%) из 19 биоптатов толстой кишки больных ЯК при выраженной активности воспалительного процесса. Выводы. Значительное увеличение уровня фактора роста нейтрофилов G-CSF и хемокина моноцитов MCP-1 наблюдалось в биоптатах толстой кишки больных ЯК при распространенном деструктивноязвенном воспалительном процессе.

язвенный колит, толстая кишка, G-CSF, GM-CSF, MCP-1, MIP-1β

1. Веселов В.В. Эндоскопическая диагностика неспецифических воспалительных заболеваний кишечника. В кн.: Неспецифические воспалительные заболевания кишечника / Под ред. Г.И. Воробьева, И.Л. Халифа. М.: Миклош; 2008: 190-4

2. Конович Е.А., Широких К.Е., Халиф И.Л., Шапина М.В. Цитокины толстой кишки при тяжелой форме язвенного колита. Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол 2016; 1: 93-8.

3. Конович Е.А., Халиф И.Л. Перинуклеарные антинейтрофильные цитоплазматические антитела у больных язвенным колитом и болезнью Крона. Рос журн гастроэнтерол гепатол колопроктол 2009; 5:72-7.

4. Фиокки Клаудио. Этиопатогенез воспалительных заболеваний кишечника (пер. с англ.). Колопроктология 2015; 1:5-20

5. Халиф И.Л., Михайлова Т.Л., Белоусова Е.А. Консервативное лечение язвенного колита и болезни Крона. В кн.: Неспецифические воспалительные заболевания кишечника / Под ред. Г.И. Воробьева, И.Л. Халифа. М.: Миклош; 2008: 247-87.

6. Banks C., Bateman A., Payne R. et al. Chemokine expression in IBD. Mucosal chemokine expression is unselectively increased in both ulcerative colitis and Crohn΄s disease. J Pathol 2003; 199(1):28-35.

7. Brazil J.C., Louis N.A., Parkos C.A. et al. The role of polymorphonuclear leukocyte trafficking in the perpetuation of inflammation during inflammatory bowel disease. Inflamm Bowel Dis 2013; 19(7):1556-65.

8. Dabritz J. Granulocyte macrophage colony-stimulating factor and the intestinal innate immune cell homeostasis in Crohn΄s disease. Am J Physiol-Gastrointest Liv Physiol 2014; 306(6):G455-G465.

9. De Cassan C., Savarino E., Marson P. et al. Granulo monocyte apheresis is more effective in mild ulcerative colitis than moderate to severe disease. World J Gastroenterol 2014; 20(45):17155-62.

10. De Paepe B., Creus K.K., De Bleecker J.L. Role of cytokines and chemokines in idiopathic inflammatory myopathies. Curr Opin Rheum 2009; 21(6):610-6.

11. Distler J.H., Akhmetshina A., Schett G., Distler O. Monocyte chemoattractant proteins in the pathogenesis of systemic sclerosis. Rheumatology 2009; 48(2):98-103.

12. Eyles Jo. L., Roberts A.W., Metcalf D., Wicks I.P. Granulocyte colony-stimulating factor and neutrophils - forgotten mediators of inflammatory disease. Nat Clin Pract Rheum 2006; 2:500-10.

13. Freeley S.J., Coughlan A.M., Popat R.J. et al. Granulocyte colony stimulating factor exacerbates antineutrophil cytoplasmic antibody vasculitis. Ann Rheum Dis 2013; 72(6): 1053-8.

14. Goldstein J.I. Defective leukocyte GM-CSF receptor (CD116) expression and function in Inflammatory bowel disease. Gastroenterology 2011; 141(1): 208-16.

15. Hermesh T., Moran T.M., Jain D., Lopez C.B. Granulocyte colony-stimulating factor protects mice during respiratory virus infections. PLoS One 2012;7(5):е37334.

16. Ina K., Kusugani K., Hosokawa T. et al. Increased mucosal production of granulocyte colony-stimulating factor is related to a delay in neutrophil apoptosis in Inflammatory bowel diseases. J Gastroenterol Hepatol 1999; 14(1):46-53.

17. Izikson L., Klein R.S., Charo I.F. et al. Resistance to experimental autoimmune encephalomyelitis in mice lacking the CC chemokine receptor (CCR)2. J Exp Med 2000; 192:1075-80.

18. Khan W.I., Motomura Y., Wang H. et al. Critical role of MCP-1 in pathogenesis of experimental colitis in the context of immune and enterochromaffin cells. Am J Physiol - Gastrointest Liv Physiol 2006; 291(5): 803-11.

19. Lawlor K.E., Campbell I.C., Metcalf D. et al. Critical role for granulocyte colony-stimulating factor in inflammatory arthritis. Proc Natl Acad Sci USA 2004; 101: 11398-403.

20. Lindqvist D., Hall S., Surova Y. et al. Cerebrospinal fluid inflammatory markers in Parkinson΄s disease associations with depression, fatique and cognitive impairment. Brain Behav Immun 2013; 33:183-9.

21. Louis C., Cook A.D., Lacey D. Specific contributions of CSF-1 and GM-CSF to the Dynamics of the Mononuclear phagocyte system. J Immunol 2015; 195(1):134-44.

22. Maillard M.H., Snapper S.B. Cytokines and chemokines in mucosal homeostasis. In: Targan S.R., Shanahan F., Karp L.C., eds. Inflammatory bowel disease. Translating basic science into clinical practice. Chichester: Wiley-Blackwell; 2010:119-56.

23. Martins A., Han J., Kim S.D. The Multifaceted effects of Granulocyte colony-stimulating factor in Immunomodulation and potential roles in intestinal immune homeostasis. IUBMB Life 2010; 62(8): 611-7.

24. McCormack G., Moriarty D., O`Donoghue D.P. et al. Tissue cytokine and chemokine expression in inflammatory bowel disease. Inflamm Res 2001; 50(10):491-5.

25. Mercer P.E., Johns R.H., Scotton C.J. Pulmonary epithelium is a prominent source of proteinase-activated receptor-1-inducible CCL2 in pulmonare fibrosis. Am J Resp Crit Care Med 2009; 179(5):414-25.

26. Nakamura H., Ueki Y., Sakito S. et al. High serum and synovial fluid granulocyte colony stimulating factor (G-CSF) concentrations in patients with rheumatoid arthritis. Clin Exp Rheuml 2000; 18:713-8.

27. Noguchi M., Hiwatashi N., Toyota T. Increased secretion of granulocyte-macrophage colony-stimulation factor in mucosal lesions of inflammatory bowel disease. Digestion 2001; 63 (Suppl.):32-6.

28. Onken J.E., Greer P.K., Galingaert B., Hale L.P. Bromelain treatment decreases secretion of proinflammatory cytokines and chemokines by colon biopsies in vitro. Clin Immunol 2008; 126(3):345-52.

29. Reynolds G., Gibson J.R., Pratt A.G. et al. Synovial CD4+T-cell-derived GM-CSF supports the differentiation of an inflammatory dendritic cell population in rheumatoid arthritis. Ann Rheum Dis 2015; Apr 28, Epub ahead of print 2014-206578.

30. Shah D., Wanchu A., Bhatnagar A. Interaction between oxidative stress and chemokines: possible pathogenic role in systemic lupus erythematosus and rheumatoid arthritis. Immunobiology 2011; 216(9): 1010-7.

31. Shahrara Sh., Proudfoot A.E., Park Ch. et al. Inhibition of monocyte chemoattractant protein - 1 ameliorates rat adjuvant induced arthritis. J Immunol 2008; 180(5):344756.

32. Shiomi A., Usui T. Pivotal roles GM-CSF in autoimmunity and inflammation. Mediators Inflamm 2015: 568543. Published online 2015 Mar 8.

33. Vasconcelos J.F., Souza B.S., Lins T.F. et al. Administration of granulocyte colony-stimulating factor induces immunomodulation, recruitment of T regulatory cells, reduction of myocarditis and decrease of parasite load in a mouse model of chronic Chagas disease cardiomyopathy. FASEB J 2013; 27(12):4691-702.

34. Yang S.K., Choi M.C., Kim O.H. et al. The expression of an array of C-X-C and C-C chemokines in the colonic mucosa of patients with ulcerative colitis: regulation by corticosteroids. Am J Gastroenterol 2002; 97(1):126-32.

35. Zhang L., Yu M., Deng J. et al. Chemokine signaling pathway involved in CCL2 expression in patients with rheumatoid arthritis. Yonsei Med J 2015; 56(4):1134-42.