cfpdБюллетень физиологии и патологии дыханияBulletin Physiology and Pathology of Respiration1998-5029Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания10.36604/1998-5029-2022-83-8-14cfpd-997Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯORIGINAL RESEARCHИнтерлейкин 8 и эозинофилы бронхов у больных бронхиальной астмой с холодовой гиперреактивностью дыхательных путейInterleukin 8 and bronchial eosinophils in patients with asthma and cold airway hyperresponsivenessПироговА. Б.PirogovA. B.

Алексей Борисович Пирогов, канд. мед. наук, доцент, старший научный сотрудник

лаборатория профилактики неспецифических заболеваний легких

675000

ул. Калинина, 22

Благовещенск

Aleksey B. Pirogov, MD, PhD (Med.), Associate Professor, Senior StaffScientist

Laboratory of Prophylaxis of Non-Specific Lung Diseases

675000

22 Kalinina Str.

Blagoveshchensk

dncfpd@dncfpd.ruПриходькоА. Г.PrikhodkoA. G.

Анна Григорьевна Приходько, д-р мед. наук, главный научный сотрудник

лаборатория функциональных методов исследования дыхательной системы

675000

ул. Калинина, 22

Благовещенск

Аnnа G. Prikhodko, MD, PhD, DSc (Med.), Main Staff Scientist

Laboratory of Functional Research of Respiratory System

675000

22 Kalinina Str.

Blagoveshchensk

prih-anya@ya.ruПерельманЮ. М.PerelmanJ. M.

Юлий Михайлович Перельман, член-корреспондент, д-р мед. наук, профессор, зам. директора по научной работе, зав. лабораторией

лаборатория функциональных методов исследования дыхательной системы

675000

ул. Калинина, 22

Благовещенск

Juliy M. Perelman, MD, PhD, DSc (Med.), Corresponding member, Рrofessor, Deputy Director on Scientific Work, Head of Laboratory

Laboratory of Functional Research of Respiratory System

675000

22 Kalinina Str.

Blagoveshchensk

jperelman@mail.ruФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of RespirationФедеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»; РАНFar Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration; RAS202222042022083814Copyright © Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., 20222022Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М.Pirogov A.B., Prikhodko A.G., Perelman J.M.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://cfpd.elpub.ru/jour/article/view/997   Введение

   Введение. Холодовая гиперреактивность дыхательных путей (ХГДП) часто встречается у пациентов с бронхиальной астмой (БА). Влияние на степень ее выраженности терапии ингаляционными кортикостероидами / β2-агонистами длительного действия (ИГКС/ДДБА), а также роль IL-8 и эозинофильный профиль бронхиального воспаления не изучались.

   Цель

   Цель. Изучить динамическую взаимосвязь между уровнем IL-8 и эозинофильным воспалением в бронхах больных БА с ХГДП при применении противовоспалительной комбинированной терапии ИГКС / ДДБА.

   Материалы и методы

   Материалы и методы. Больные БА (n = 59) 24 недели получали ИГКС / ДДБА. Оценивали уровень контроля над болезнью (АСТ, баллы), клеточный состав индуцированной мокроты (ИМ), реакцию бронхов (ΔОФВ1ИГХВ, %) на 3-минутную изокапническую гипервентиляцию холодным (- 20ºС) воздухом (ИГХВ). До и после пробы ИГХВ осуществляли сбор конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ), в котором определяли концентрацию IL-8 (пг/мл).

   Результаты

   Результаты. В 1 группу включены 28 больных БА с ХГДП (ΔОФВ1ИГХВ = - 14,1 ± 1,7%), во 2 группу – 31 больной с отсутствием реакции на холодовую бронхопровокацию (ΔОФВ1ИГХВ = -3,0 ± 2,4%, р < 0,0001). Исходно больные 1 и 2 групп не имели различий по АСТ (16,8 ± 0,6 и 15,7 ± 0,8 баллов), ОФВ1 (92,5 ± 3,6 и 87,8 ± 2,2%), числу эозинофилов в мокроте (8,0 ± 2,4 и 4,7 ± 1,3%, соответственно, р > 0,05). Содержание IL-8 до и после пробы ИГХВ в 1 группе было 131,2 ± 18,0 и 146,3 ± 23,5 пг/мл, соответственно (р > 0,05), во 2 группе – 130,5 ± 8,8 и 149,9 ± 18,4 пг/мл, соответственно (р > 0,05). После лечения реакция дыхательных путей на пробу ИГХВ достоверно уменьшалась в 1 группе (ΔОФВ1ИГХВ = -8,8 ± 1,5%, р < 0,01), во 2 группе оставалась неизменной (-3,6 ± 1,3%, р > 0,05). Уровень контроля астмы в 1 группе возрос до 20,7 ± 1,6 баллов АСТ (р < 0,01), во 2 группе – до 19,7 ± 1,7 (р < 0,05). Параметры вентиляционной функции легких не изменились. После лечения уровень IL-8 до и после пробы ИГХВ в 1 группе не менялся (89,8 ± 11,7 и 85,5 ± 7,8 пг/мл, р > 0,05), как и количество эозинофилов (8,0 ± 2,4 и 6,2 ± 3,1%, р > 0.05). Во 2 группе уровень IL-8 до и после ИГХВ уменьшался с 89,2 ± 7,7 до 73,9 ± 10,3 пг/мл (р < 0,01), содержание эозинофилов – с 4,7 ± 1,3 до 1,5 ± 0,57% (р < 0,05).

   Заключение

   Заключение. 24-недельная терапия ИГКС / ДДБА у больных БА с ХГДП приводит к улучшению контроля заболевания, снижению выраженности холодового бронхоспазма, не сопровождаясь сдвигами в уровне IL-8, влияющего на динамику содержания эозинофилов в бронхах.

   Introduction

   Introduction. Cold airway hyperresponsiveness (CAHR) is common in patients with asthma. The effect of inhaled corticosteroid/long-acting β2-agonist therapy (ICS / LABA) on its severity, and the role of IL-8, and the eosino-philic profile of bronchial inflammation have not been studied.

   Aim

   Aim. To study the dynamic relationship between the level of IL-8 and eosinophilic inflammation in the bronchi of asthma patients with CAHR using anti-inflammatory combined therapy with ICS / LABA.

   Materials and methods

   Materials and methods. Patients with asthma (n=59) received ICS / LABA for 24 weeks. The level of disease control (ACT, points), cellular composition of induced sputum (IS), bronchial response (ΔFEV1IHCA, %) to 3-minute isocapnic hyperventilation with cold (-20ºС) air (IHCA) was assessed. Exhaled breath condensate (EBC) was collected before and after the IHCA, in which the concentration of IL-8 (pg/mL) was determined.

   Results

   Results. Group 1 included 28 patients with CAHR (ΔFEV1IHCA = -14.1 ± 1.7%), group 2 included 31 patients with no response to cold bronchoprovocation (ΔFEV1IHCA = - 3.0 ± 2.4 %, p < 0.0001). Initially, patients of groups 1 and 2 had no differences in ACT (16.8±0.6 and 15.7 ± 0.8 points), FEV1 (92.5 ± 3.6 and 87.8 ± 2.2%), the number of eosinophils in sputum (8.0 ± 2.4 and 4.7 ± 1.3%, respectively, p > 0.05). The concentration of IL-8 before and after the IHCA test in group 1 was 131.2 ± 18.0 and 146.3 ± 23.5 pg/mL, respectively (p > 0.05), in group 2 it was 130.5 ± 8.8 and 149.9 ± 18.4 pg/mL, respectively (p>0.05). After treatment, the airway response to the IHCA significantly decreased in group 1 (ΔFEV1IHCA = - 8.8 ± 1.5 %, p < 0.01), in group 2 it remained unchanged (- 3.6 ± 1.3 %, p > 0.05). The level of asthma control in group 1 increased to 20.7 ± 1.6 ACT points (p < 0.01), in group 2 – up to 19.7 ± 1.7 (p < 0.05). The lung function did not change. After treatment, the level of IL-8 before and after the IHCA in group 1 did not change (89.8 ± 11.7 and 85.5 ± 7.8 pg/mL, p > 0.05), as did the number of eosinophils (8.0 ± 2.4 and 6.2 ± 3.1 %, p > 0.05). In group 2, the level of IL-8 before and after IHCA decreased from 89.2 ± 7.7 to 73.9 ± 10.3 pg/mL (p < 0.01), the concentration of eosinophils decreased from 4.7 ± 1.3 up to 1.5 ± 0.57 % (p < 0.05).

   Conclusion

   Conclusion. 24-week therapy with ICS/LABA in patients with CAHR leads to improved asthma control, a decrease in the severity of cold bronchospasm, without being accompanied by changes in the level of IL-8, which affects the dynamics of the concentration of eosinophils in the bronchi.

бронхиальная астмахолодовая реактивность дыхательных путейинтерлейкин 8эозинофильное воспалениепротивовоспалительная терапияasthmacold airway responsivenessinterleukin 8eosinophilic inflammationanti-inflammatory therapyИсследование проводилось без участия спонсоровThis study was not sponsoredReferencesStemmler S., Arinir U., Klein W., Rohde G., Hoffjan S., Wirkus N., Reinitz-Rademacher K., Bufe A., Schultze-Werninghaus G., Epplen J. T. Association of interleukin-8 receptor α polymorphisms with chronic obstructive pulmonary disease and asthma // Genes. Immun. 2005. Vol.6, Iss.3. Р. 225–230. https://doi.org/10.1038/sj.gene.6364181Stemmler S., Arinir U., Klein W., Rohde G., Hoffjan S., Wirkus N., Reinitz-Rademacher K., Bufe A., Schultze-Werninghaus G., Epplen J. T. Association of interleukin-8 receptor α polymorphisms with chronic obstructive pulmonary disease and asthma. Genes. Immun. 2005; 6 (3): 225–230. https://doi.org/10.1038/sj.gene.6364181Puthothu B., Krueger M., Heinze J., Forster J., Heinzmann A. Impact of IL8 and IL8-receptor alpha polymorphisms on the genetics of bronchial asthma and severe RSV infections // Clin. Mol. Allergy. 2006. Vol.4. Article number: 2. https://doi.org/10.1186/1476-7961-4-2Puthothu B., Krueger M., Heinze J., Forster J., Heinzmann A. Impact of IL8 and IL8-receptor alpha polymor-phisms on the genetics of bronchial asthma and severe RSV infections. Clin. Mol. Allergy. 2006; 4: 2. https://doi.org/10.1186/1476-7961-4-2Огородова Л. М. Патоморфологическая характеристика нестабильной бронхиальной астмы (фенотип brittle) / Л. М. Огородова [и др.] // Терапевтический архив. – 2008. – Т.80, № 3. – С.39–43.Ogorodova L. M., Selivanova P. A., Gereng E. A., Bogomiakov V. S., Volkova L. I., Pleshko R. I. [Pathomorphological characteristics of unstable bronchial asthma (brittle phenotype)]. Ter. Arkh. 2008; 80 (3): 39–43 (in Russian).Wood L. G., Baines K. J., Fu J., Scott H. A., Gibson P. G. The neutrophilic inflammatory phenotype is associated with systemic inflammation in asthma // Chest. 2012. Vol.142, Iss.1. Р.86–93. https://doi.org/10.1378/chest.11-1838Wood L. G., Baines K. J., Fu J., Scott H. A., Gibson P. G. The neutrophilic inflammatory phenotype is associated with systemic inflammation in asthma. Chest 2012; 142 (1): 86–93. https://doi.org/10.1378/chest.11-1838Ray A., Kolls J. K. Neutrophilic inflammation in asthma and association with disease severity // Trends Immunol. 2017. Vol.38, Iss.12. Р. 942–954. https://doi.org/10.1016/j.it.2017.07.003Ray A., Kolls J. K. Neutrophilic inflammation in asthma and association with disease severity. Trends Immunol. 2017; 38 (12): 942–954. https://doi.org/10.1016/j.it.2017.07.003Parameswaran N. What is an “eosinophilic phenotype” of asthma? // J. Allergy Clin. Immunol. 2013. Vol.132, № 1. P. 81−83. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.05.007Parameswaran N. What is an “eosinophilic phenotype” of asthma? J. Allergy Clin. Immunol. 2013; 132 (1): 81−83. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2013.05.007Matsunaga K., Yanagisawa S., Ichikawa T., Ueshima K., Akamatsu K., Hirano T., Nakanishi M., Yamagata T., Minakata Y., Ichinose M. Airway cytokine expression measured by means of protein array in exhaled breath condensate: correlation with physiologic properties in asthmatic patients // J. Allergy Clin. Immunol. 2006. Vol.118, Iss.1. Р. 84–90. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2006.04.020Matsunaga K., Yanagisawa S., Ichikawa T., Ueshima K., Akamatsu K., Hirano T., Nakanishi M., Yamagata T., Minakata Y., Ichinose M. Airway cytokine expression measured by means of protein array in exhaled breath condensate: cor-relation with physiologic properties in asthmatic patients. J. Allergy Clin. Immunol. 2006; 118(1):84–90. https://doi.org/10.1016/j.jaci.2006.04.020Спирина М. М. Анализ уровня интерлейкина-8 при бронхиальной астме /М. М. Спирина [и др.] // Астраханский медицинский журнал. – 2011. – Т.6, № 2. – С. 139–142.Spirina M. M., Bednyakova A. V., Voronina L. P., Polunina O. S., Sevostyanova I.V. [Analysis of the level of interleukin-8 at bronchial asthma]. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal = Astrakhan Medical Journal 2011; 6 (2): 139–142 (in Russian).Дугарова И. Д. О роли цитокинов при бронхиальной астме // И. Д. Дугарова, Э. Х. Анаев, А. Г. Чучалин. – Пульмонология. – 2009. – Т. 19, № 4. – С. 96–102. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2009-4-96-102Dugarova I. D., Anaev E. Kh., Chuchalin A. G. [On the role of cytokines in bronchial asthma]. Pul'monologiya 2009; 19 (4): 96–102 (in Russian). https://doi.org/10.18093/0869-0189-2009-4-96-102Davoine F., Lacy P. Eosinophil cytokines, chemokines, and growth factors: emerging roles in immunity // Front. Immunol. 2014. Vol.5. Article number: 570. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00570Davoine F., Lacy P. Eosinophil cytokines, chemokines, and growth factors: emerging roles in immunity. Front. Immunol. 2014; 5: 570. https://doi.org/10.3389/fimmu.2014.00570Приходько А. Г. Гиперреактивность дыхательных путей / А. Г. Приходько, Ю. М. Перельман, В. П. Колосов. – Владивосток: Дальнаука, 2011. – 204 с. ISBN 978-5-8044-1220-4Prikhodko A. G., Perelman J. M., Kolosov V. P. [Airway hyperresponsiveness]. Vladivostok: Dal'nauka; 2011 (in Russian). ISBN 978-5-8044-1220-4Djukanovic R., Sterk P. J., Fahy J. V., Hargreave F. E. Standardised methodology of sputum induction and processing // Eur. Respir. J. 2002. Vol. 20, Iss. 37. Р. 1–2. https://doi.org/10.1183/09031936.02.00000102Djukanovic R., Sterk P. J., Fahy J. V., Hargreave F. E. Standardised methodology of sputum induction and processing. Eur. Respir. J. 2002; 20 (37): 1s–2s. https://doi.org/10.1183/09031936.02.00000102Пирогов А. Б. Взаимосвязь ИФН-γ, ИЛ-4, гипофизарно-тиреоидной и гипофизарно-адренокортикальной систем при холодовой гиперреактивности дыхательных путей у пациентов с бронхиальной астмой / А. Б. Пирогов, А. Г. Приходько, Ю. М. Перельман // Иммунология. – 2021. – Т.42, № 5. – С.480–489. https://doi.org/10.33029/0206-4952-2021-42-5-480-489Pirogov A. B., Prikhodko A. G., Perelman J. M. [Interrelationship of IFN-γ, IL-4, pituitary-thyroid and pituitary-ad-renocortical systems in cold airway hyperresponsiveness in patients with asthma]. Immunologiya 2021; 42 (5): 480–489 (in Russian). https://doi.org/10.33029/0206-4952-2021-42-5-480-489Ульянычев Н. В. Системность научных исследований в медицине / Н. В. Ульянычев. – Saarbrücken: LAP LAMBERT, 2014. – 140 с. ISBN 9783659513220Ul'yanychev N. V. [Systematic research in medicine]. Saarbrücken: LAP LAMBERT; 2014 (in Russian). ISBN 9783659513220Колобовникова Ю. В. Эозинофил и его роль в патологии / Ю. В. Колобовникова [и др.] // Иммунопатология, аллергология, инфектология. – 2011. – №2. – С.6–13.Kolobovnikova Yu. V., Urazova O. I., Novitsky V. V., Litvinova L. S., Naslednikova I. O., Voronkova O. V., Mikheeva K. O. [Eosinophil and its role in pathology]. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya = Immunopathology, Allergology, Infectology. 2011; (2): 6–13 (in Russian).Bystrom J., Kawa A., Bishop-Bailey D. Analysing the eosinophil cationic protein – a clue to the function of the eosinophil granulocyte // Respir. Res. 2011. Vol.12, Iss.1. Article number: 10. https://doi.org/10.1186/1465-9921-12-10Bystrom J., Kawa A., Bishop-Bailey D. Analysing the eosinophil cationic protein – a clue to the function of the eosinophil granulocyte. Respir. Res. 2011; 12 (1): 10. https://doi.org/10.1186/1465-9921-12-10Панасенко О. М. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах / О. М. Панасенко, И. В. Горудко, А. В. Соколов // Успехи биологической химии. – 2013. – № 53. – С.195–244.Panasenko O. M., Gorudko I. V., Sokolov A. V. Hypochlorous acid as a precursor of free radicals in living systems. Biochemistry (Mosk.) 2013; 78 (13): 1466–1889. https://doi.org/10.1134/S0006297913130075Соодаева С. К. Свободнорадикальные механизмы повреждения при болезнях органов дыхания / С. К. Соодаева // Пульмонология. – 2012. – Т.22, №1. – С.5–10. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2012-0-1-5-10Soodaeva S. K. [Free radical mechanisms of injury in respiratory disease]. Pulmonologiya 2012; (1): 5–10 (in Russian). https://doi.org/10.18093/0869-0189-2012-0-1-5-10

The authors declare that there are no conflicts of interest present.