Results of cytological examination of bone marrow aspirates in patients with HIV infection and cytopenia in correlation with viral load

Full Text

ВВЕДЕНИЕ

ВИЧ-инфекция и ее осложнения уже много лет являются одной из наиболее обсуждаемых проблем в мире. На 69 сессии Всемирной ассамблеи здравоохранения поставлена цель к 2030 году положить конец эпидемии СПИДа как одной из угроз для здоровья населения [1]. Распространенность вируса иммунодефицита человека различна в разных странах, но особенно высока она в странах с низким и средним доходом, что остается большой проблемой для органов общественного здравоохранения [2].

Множественные взаимодействующие факторы способствуют развитию гематологических проявлений ВИЧ-инфекции. Вирус иммунодефицита человека влияет на все клоны гемопоэтических клеток, приводя к целому ряду гематологических аномалий. Даже при отсутствии других патологических процессов морфология костного мозга не соответствует норме, часто имеют место анемия, нейтропения и тромбоцитопения. Развитие цитопении у пациентов с ВИЧ-инфекцией на фоне приема антиретровирусной терапии и без нее вызывает большой интерес. У пациентов c ВИЧ-инфекцией в стадии вторичных заболеваний с цитопенией в гемограмме после высокоактивной антиретровирусной терапии наблюдается восстановление иммунитета, сопровождающееся увеличением количества лейкоцитов, тромбоцитов, эритроцитов и уровня гемоглобина, при этом в костном мозге могут сохраняться специфические аномалии [3].

В последние годы научные исследования показали очень разные результаты в отношении изменений костного мозга среди пациентов с ВИЧ-инфекцией [4]. Наибольшее количество исследований, связанных с изучением поражения костного мозга у пациентов с ВИЧ-инфекцией, в настоящий момент проводится в районах с наибольшим распространением инфекции (страны Африки, Азии). Так, при оценке значимости выполнения исследований костного мозга у пациентов инфекционных отделений в ЮАР установлено, что исследования костного мозга полезны в качестве диагностического инструмента в сложных клинических ситуациях. Эта диагностическая опция особенно применима к пациентам, у которых неинвазивные стандартные исследования на выявление причин цитопений в периферической крови не принесли должного результата. Выполнение цитологического исследования костного мозга и трепанобиопсии в этих обстоятельствах позволяет вносить изменения в планы лечения пациента и улучшает прогноз для пациента [5].

В России исследования костного мозга у пациентов с ВИЧ-инфекцией выполняются крайне редко, при подозрении на развитие ВИЧ-ассоциированных лимфопролиферативных заболеваний.

ЦЕЛЬ

Определение специфических изменений в костном мозге у пациентов с ВИЧ-инфекцией и цитопенией в зависимости от вирусной нагрузки.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

В исследовании приняли участие 30 пациентов, из которых 19 человек – мужчины (63,33%), 11 – женщины (36,67%). Возраст участников исследования: 2 пациента (6,67%) в возрасте от 20 до 29 лет, 15 пациентов (50%) – от 30 до 39 лет, 10 пациентов (33,34%) – от 40 до 49 лет и 3 пациента (9,99%) – в возрасте старше 50 лет.

При оценке по стадиям ВИЧ-инфекции у 2 человек врачом-инфекционистом диагностирована 3 стадия ВИЧ (6,67%), у 5 человек (16,67%) установлена 4А стадия, у 13 человек (43,32%) – 4Б стадия и у 10 пациентов (33,34%) – 4В стадия (d=0,982, p>0,05).

Исследование было одобрено локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО ОмГМУ Минздрава России. Выполнен анализ миелограмм у пациентов с ВИЧ-инфекцией и цитопенией, которые были госпитализированы в БУЗОО «Клинический противотуберкулезный диспансер №4» и БУЗОО «Областная клиническая больница». У всех пациентов в гемограмме имелась двух- или трехростковая цитопения. Анемией считалось снижение гемоглобина менее 130 г/л у мужчин и менее 120 г/л у женщин. Эритроцитопенией считалось снижение эритроцитов менее 4,76х10*12/л. Лейкопению определяли как снижение общего числа лейкоцитов менее 4,0х10*9/л, снижение абсолютного количества нейтрофилов менее 1000 клеток/мкл решено было считать нейтропенией. Тромбоцитопения диагностировалась при снижении уровня тромбоцитов менее 150х10*9/л. Подсчет миелограмм проводился в клинической лаборатории БУЗОО «Областная клиническая больница» и осуществлялся на 500 клеток. При подсчете клеток красного ряда за норму принималось количество клеток от 15,5% до 26,5%. Мегакариоцитарный росток считался нормоклеточным при определении в одном мазке костного мозга от 20 до 100 клеток. Норма клеток гранулоцитарного ростка устанавливалась при их количестве, равном 52,7%–68,9%. Анализ цитопений проводился по стадиям ВИЧ-инфекции без учета фазы (прогрессирования или ремиссии) и подгрупп (А, Б, В). При установлении диагноза ВИЧ-инфекции использовали Российскую классификацию ВИЧ-инфекции.

Статистические расчеты выполнялись с помощью программы Statistika 12.0. Проводился анализ показателей описательной статистики, достоверность различий величин и признаков в группах определяли с помощью критериев χ², критерия Манна – Уитни. Различия считали достоверными при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

При вирусной нагрузке менее 10 000 копий/мл наиболее часто встречались анемия и тромбоцитопения – 6 пациентов (46,15%), анемия и лейкопения имелись у 5 пациентов (38,46%), панцитопения – у 2 (15,38%) (р = 0,002, р<0,05). При вирусной нагрузке более 100 001 копий/мл анемия и тромбоцитопения регистрировались у 5 пациентов (29,41%), а сочетание анемии и лейкопении и панцитопения – у 6 пациентов (35,29%) (р = 0,034, р<0,05).

При сравнении по частоте встречаемости цитопений в зависимости от вирусной нагрузки у пациентов с уровнем копий РНК ВИЧ менее 100 000 чаще в гемограммах выявлялось сочетание анемии и тромбоцитопении – у 6 пациентов (χ² = 3,961, р = 0,004), сочетанное снижение лейкоцитов и тромбоцитов, а также панцитопения чаще имелись у пациентов с уровнем вирусной нагрузки более 100 001 копий/мл (χ²= 3,850, р = 0,037; χ² = 5,206, р = 0,010). Данные представлены в таблице 1.

 

Таблица 1. Характеристика цитопений в зависимости от вирусной нагрузки / Table 1. Characteristics of cytopenias depending on the viral load

Уровень вирусной нагрузки Цитопения	Менее 100 000, копий/мл n=13		Более 100 001, копий/мл n=17		χ2	р
	Абс.	%	Абс.	%
Анемия и тромбоцитопения, n=11	6	46,15	5	29,41	3,961	0,004
Анемия и лейкопения, n=11	5	38,46	6	35,29	3,850	0,037
Панцитопения, n=8	2	15,38	6	35,29	5,206	0,010

 

Проведена оценка клеточности костного мозга по данным миелограмм у пациентов с различным уровнем вирусной нагрузки. У пациентов с уровнем вирусной нагрузки менее 100 000 копий/мл гипоклеточность и нормоклеточность в костном мозге встречались с одинаковой частотой у 6 пациентов (46,15%), у 1 пациента (7,69%) выявлялась гиперклеточность. Эритроидный росток у 6 пациентов (46,15%) этой группы был нормоклеточным, у 4 (30,77%) отмечалось снижение количества клеток красного ростка, у 3 (23,08%) их количество было увеличено. Гранулоцитарный росток более чем у половины человек – 8 (61,54%) был в норме, его угнетение зарегистрировано у 2 пациентов (15,38%), раздражение – у 3 (23,08%). Нормальное количество клеточных элементов мегакариоцитарного ростка отмечено в миелограммах у 7 пациентов (53,85%), снижение их количества – у 6 (46,15%) (р = 0,002, р<0,05). У пациентов с уровнем вирусной нагрузки более 100 001 копий/мл снижение общей клеточности костного мозга отмечено при оценке 9 (52,94%) пунктатов костного мозга, увеличение клеточности выявлено у 3 пациентов (17,65%), нормоклеточность – у 5 пациентов (29,41%). Угнетение эритроцитарного ростка имелось у 15 пациентов (88,24%), нормоцитарность – у 2 пациентов (11,76%), раздражение эритроцитарного ростка не определялось ни у одного пациента. Гранулоцитарный росток у 9 пациентов (52,94%) имел гипоклеточность, у 8 (47,06%) – нормоклеточность, гиперклеточность не зарегистрирована. Мегакариоцитарный росток, по данным миелограмм, был угнетен у 10 пациентов (58,82%), в норме у 7 пациентов (41,18%) (р = 0,042, р<0,05). При сравнении по группам у пациентов с уровнем вирусной нагрузки выше 100 001 копий/мл достоверно чаще отмечалась гипоклеточность каждого из ростков кроветворения (χ² = 10,972, р = 0,002; χ² = 16,121, р = 0,003; χ²= 7,362, р = 0,053), гиперклеточность в миелограммах пациентов данный группы не зарегистрирована. Но общая гиперклеточность костного мозга чаще регистрировалась у пациентов с вирусной нагрузкой выше 100 001 копий/мл (χ² = 5,974, р = 0,043). Данные представлены в таблице 2.

 

Таблица 2. Сравнение результатов миелограмм пациентов в зависимости от уровня вирусной нагрузки / Table 2. Comparison of the myelograms of patients, depending on the level of viral load

Уровень вирусной нагрузки Описание ростков	Менее 100 000, копий/мл n=13		Более 100 001, копий/мл n=17		χ2	р
	Абс.	%	Абс.	%
Клеточность костного мозга
Гипокл-й n=15	6	46,15	9	52,94	1,186	0,842
Нормокл-й, n=11	6	46,15	5	29,41	2, 095	0,517
Гиперкл-й, n=4	1	7,69	3	17,65	5,974	0,043
Эритроцитарный росток
Гипокл-й, n=19	4	30,77	15	88,24	10,972	0,002
Нормокл-й, n=8	6	46,15	2	11,76	11,537	0,003
Гиперкл-й, n=3	3	23,08	0	0	7,062	0,017
Гранулоцитарный росток
Гипокл-й, n=11	2	15,38	9	52,94	16,121	0,003
Нормокл-й, n=16	8	61,54	8	47,06	2,177	0,610
Гиперкл-й, n=3	3	23,08	0	0	7,062	0,017
Мегакариоцитарный росток
Гипокл-й, n=16	6	46,15	10	58,82	7,362	0,053
Нормокл-й, n=14	7	53,85	7	41,18	1,643	0,829
Гиперкл-й, n=0	0	0	0	0	0	0

 

Проводилась оценка признаков диспоэза по данным цитологического исследования аспиратов костного мозга у пациентов с цитопениями и ВИЧ-инфекцией (таблица 3). В группе с вирусной нагрузкой менее 100 000 копий/мл голоядерные клетки обнаружены в миелограммах у 3 пациентов (23,08%), признаки диз-эритро-, дизгрануло- и дизмегакариоцитопоэза имели по 2 пациента (15,38%). Среди пациентов с уровнем вирусной нагрузки более 100 001 копий/мл у 2 человек (11,76%) зарегистрировано наличие голоядерных клеток среди мегакариоцитов, признаки дизэритропоэза имелись у 2 пациентов (11,76%), дизгранулопоэза – у 3 пациентов (17,65%), не имели признаков диспоэза 10 пациентов (58,82%). При сравнении по группам изменения в мегакарицитарном ростке (образование голоядерных клеток, дизмегакариоцитопоэз) характерны для пациентов с уровнем вирусной нагрузки менее 10 000 копий/мл (χ² = 9,026, р = 0,032; χ² = 4,836, р = 0,062). Признаки дисплазии гранулоцитарного ростка чаще определяются у пациентов с уровнем вирусной нагрузки более 100 001 копий/мл (χ² = 5,463, р = 0,037).

 

Таблица 3. Сравнение наличия признаков диспоэза в миелограммах у пациентов в зависимости от вирусной нагрузки / Table 3. Comparison of the signs of dyspoesis in myelograms in patients depending on the viral load

Уровень вирусной нагрузки Признаки диспоэза	Менее 100 000, копий/мл n=13		Более 100 001, копий/мл n=17		χ2	р
	Абс.	%	Абс.	%
Голоядерные клетки, n=5	3	23,08	2	11,76	9,026	0,032
Дизэритропоэз, n=4	2	15,38	2	11,76	7,740	0,004
Дизгранулопоэз, n=5	2	15,38	3	17,65	5,463	0,037
Дизмегакарио-цитопоэз, n=2	2	15,38	0	0	4,836	0,062

 

ОБСУЖДЕНИЕ

Существует утверждение о том, что гемопоэтические стволовые клетки, или CD34+ клетки-предшественницы, резистентны к инфицированию ВИЧ. Однако многие относящиеся к миелоидным предшественникам клетки могут быть инфицированы и становятся функционально неполноценными с заметным снижением роста колоний. Более того, нарушается микросреда костного мозга, необходимая для роста и развития нормальных клеток крови. Такие клетки, как Т-лимфоциты и макрофаги, составляющие это микроокружение (строму), подвержены заражению ВИЧ-инфекцией, в результате снижается продукция различных гемопоэтических ростовых факторов, что способствует дальнейшим нарушениям роста клеток предшественниц. Все перечисленные факторы вместе с многочисленными дополнительными нарушениями в конечном итоге приводят к частому развитию цитопении [5–7]. При проведении анализа нами было доказано, что развитие панцитопении как более тяжелой формы цитопении чаще происходит у пациентов с уровнем вирусной нагрузки более 100 001 копий/мл.

Оценка миелодисплазии и клеточности костного мозга проводилась рядом исследователей с целью сравнения первичного миелодиспластического синдрома и изменений, возникающих при ВИЧ-инфекции. Так, S.A. Dhurve установлено, что гиперклеточность костного мозга на фоне периферических цитопений – очень частая находка при ВИЧ-инфекции, которая, скорее всего, отражает миелоидную дисплазию и неэффективное кроветворение [9]. В нашем исследовании гиперклеточность установлена только в мазках костного мозга пациентов с уровнем вирусной нагрузки менее 10 000 клеток/мл.

Диспластические изменения, описанные для пациентов с ВИЧ-инфекцией, включают в себя наличие голоядерных форм мегакариоцитов и мегакариоциты с гипосегментированными или фрагментированными ядрами. Дизэритропоэз может проявляться мегалобластическими изменениями, появлением двухядерных и многоядерных форм, неправильными и фрагментированными ядрами, базофилией цитоплазмы. Созревание миелоидного ростка в целом сдвинуто влево. В миелодиспластические изменения в миелоидной линии включаются аномальный миелобласт с высоким содержанием ядер / цитоплазматическое соотношение и аномальные складчатые или расщепленные ядра, крупные миелоциты, метамиелоциты и полосы с мегалобластическими зародышами, а также «псевдопельгеризация», отражающие дисфункциональное ядерное созревание. Немногочисленные исследования показали, что дизгранулопоэз нарушается более часто и более выраженно, чем другие виды диспоэза [8, 9]. Мы установили, что голоядерные клетки и черты дизгранулоцитопоэза выявлялись у равного количества человек, но дизгранулоцитопоэз чаще определялся у пациентов с уровнем вирусной нагрузки более 100 001 клеток/мл, а голоядерные клетки – у пациентов с вирусной нагрузкой менее 100 000 клеток/мл.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, у пациентов с ВИЧ-инфекцией уровень вирусной нагрузки оказывает влияние не только на течение основного заболевания, но и на изменения цитологического состава костного мозга. Цитопении, регистрируемые в гемограммах, связаны с гипоклеточностью в ростках кроветворения. Развитие миелодисплазии в гранулоцитарном ростке чаще связано с нарастанием уровня вирусной нагрузки, при этом мегакариоцитарный росток страдает при более низких значениях количества РНК ВИЧ.

Конфликт интересов: все авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов, требующего раскрытия в данной статье.

About the authors

Darya V. Kalashnikova

Omsk State Medical University; Regional Clinical Hospital

Author for correspondence.
Email: dashenkabar@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8016-1039

Assistant of the Department of Hospital therapy, endocrinology, hematologist, Department of Hematology and Chemotherapy

Russian Federation, 12, Lenin st., Omsk, 644099; Omsk

Anna V. Mordyk

Omsk State Medical University; Clinical Tuberculosis Dispensary No.4

Email: amordik@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6196-7256

PhD, Professor, Head of the Department of Phthisiology, phthisiosurgery and infectious diseases, phthisiatrician, pulmonologist

Russian Federation, 12, Lenin st., Omsk, 644099; Omsk

Larisa V. Puzyreva

Omsk State Medical University; Clinical Tuberculosis Dispensary No.4

Email: puzirevalv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-0495-3645

PhD, Associate professor of the Department of Phthisiology, phthisiosurgery and infectious diseases, phthisiatrician

Russian Federation, 12, Lenin st., Omsk, 644099; Omsk

References

Supplementary files