Автор: Е. Гельфгат кандидат медицинских наук, ведущий научный сотрудник Института клинической иммунологии РАМН.
На семинаре обобщены результаты использования методов многомерной структурной статистики для анализа состояния сверх - сложных систем с гетерогенным поведением.
Центральной темой доклада было изучение возможности и перспектив применения метода главных компонент (МГК) для оптимизации процесса оценки состояний системы иммунитета человека в норме и при патологии. Было показано, что МГК при многомерном анализе большой совокупности корреляционных взаимосвязей между показателями иммунитета, позволяет извлекать и ранжировать по степени значимости новые, системные характеристики (главные компоненты, ГК), описывающие особенности функционального статуса иммунной системы конкретного индивида в реальный момент времени. В частности на больших массивах данных, собранных с привлечением дополнительного комплекса современных методов иммунологического анализа, было продемонстрировано, что главные компоненты (ГК), выделенные при изучении 15 рутинных показателей иммунограммы, обладают так называемым свойством «существенной многомерности».
Благодаря этому свойству, ГК – новые интегративные системные признаки, - помимо априорно известных по рутинным показателям характеристик состояния системы, начинают отражать исходно неизвестные, так называемые «латентные», глубинные системные процессы, которые изначально были не доступны для прямого измерения.
В качестве примера было показано, что ГК, «извлеченные» из многомерной матрицы корреляций рутинных показателей иммунограммы, как качественно, так и количественно описывают процессы активации различных типов иммунокомпетентных клеток, дифференцированно характеризуют продукцию и баланс различных цитокинов, отражают выраженность эффекторных реакций клеточного и гуморального типа.
На семинаре были приведены также результаты исследований автора, которые демонстрируют, что совместное использование методов факторного (МГК) и дискриминантного анализа позволяет значительно оптимизировать процесс распознавания как баланса продукции Th1/Th2 цитокинов, так и активности эффекторов клеточного и гуморального иммунитета. При этом, важными преимуществами разработанных на основе ГК способов распознавания, является строгая формализация, высокая диагностическая эффективность и системный принцип оценки состояний иммунитета.
Столь же высокая диагностическая ценность ГК была продемонстрирована при распознавании патологии иммунной системы: вторичных иммунодефицитов, аутоиммунных и аллергических заболеваний. В дальнейшем это позволило применить, разработанные подходы для исследования воздействия на иммунную систему разнообразных экологических факторов.. В качестве примера были приведены данные изучения воздействия малых доз радиации (1-25 сГр) на функциональное состояние системы иммунитета ликвидаторов аварии на Чернобыльской атомной станции (ЧАЭС).
В частности, с использованием анализа ГК и построенных на их основе процедур автоматического распознавания, было выявлено, что при действии даже малых доз радиации у ликвидаторов аварии на ЧАЭС обнаруживаются явление дисбаланса продукции Th1/Th2 цитокинов, а также нарушение структуры основных фенотипов иммунного статуса обусловленное достоверным увеличением частоты фенотипов активной “иммунопатологии” и “переходных” между нормой и иммунопатологией состояний
Основные публикации автора по теме семинара:
1. Останин А.А., Гельфгат Е.Л., Леплина О.Ю., Шевела Е.Я., Черных Е.Р.
Оценка состояния иммунитета и баланса цитокинов методами системного математического анализа (на примере больных с гнойно-хирургической патологией) // Медицинская иммунология.- 2000.- Т. 2, № 3.- С.279-289
2. Гельфгат Е.Л., Останин А.А., Черных Е.Р., Коненков В.И.
Оптимизация оценки иммунного статуса человека на основе применения метода главных компонент.// Мед. иммунология, 2002.- Т.4.-№1.- С.65-74.
3. Гельфгат Е.Л., Михеенко Т.В., Останин А.А., Черных Е.Р., Коненков В.И.
Обоснование применения интегративных показателей при оценке воздействия на иммунную систему человека экологических факторов// Аллергология и иммунология, 2002.- Т.3.-№2.- С. 244-254.
4. Гельфгат Е.Л., Кожевников В.С., Козлов В.А.
Применение дискриминантного анализа для диагностики функциональной активности клеточных эффекторовна основе использования стандартных показателей иммунного статуса // Мед. Иммунология, 2003.- Т.5.- № 1-2.- С.91-100.
5. Гельфгат Е.Л., Туганбаева Д.А., Коненков В.И.
Математические методы выявления иммунной гетерогенности популяций и типов иммунного статуса индивидов.//Тезисы докл. 1 съезда иммунологов России.-Новосибирск.-1992. -с.103.
6. Гельфгат Е.Л., Хонина Н.А., Леплина Н.А., Черных Е.Р., Останин А.А.
Оценка цитокинового статуса методами системного математического анализа// Новые направления в клинической медицине (Материалы Всероссийской конференции).- Ленинск-Кузнецкий.-2000.-С.67-68.
7. Gelfgat E.L., Ostanin A.A.
Determinations of T-helper activity by methods of systemic mathematical analysys// Scand. J. Immunol., 11th Intern. Congress of Immunology.- 2001.- Vol.54, Suppl. 1.-A2, 2.11/217.- P.31.
8. Гельфгат Е.Л., Михеенко Т.В.
Влияние экстремальных экологических факторов на функциональное состояние клеточного и гуморального иммунитета.// 6-я отчетная сессия ИКИ СО РАМН.- Новосибирск.-2006.- С.37-40.