Роль макрофагов, миелопероксидазы, интерлейкинов IL-12, IL-13 при формировании реакции бронхов на гиперосмолярный стимул у больных бронхиальной астмой

Введение. Участие макрофагов в реализации оксидативного / галогенирующего стресса и роль макрофагальных популяций в поддержании баланса Тh1/Тh2 цитокинов у больных бронхиальной астмой (БА) с осмотическими видами гиперреактивности бронхов недостаточно исследованы.

Цель. Изучить роль макрофагов, миелопероксидазы (МПО), IL-12, IL-13 при формировании реакции бронхов на воздействие гиперосмолярного триггера у больных БА.

Материалы и методы. Объект исследования ‒ больные БА (n=35). Оценивали уровень контроля над болезнью (Аsthma Control Test, баллы), клеточный состав (%) и МПО (пиксель) индуцированной мокроты (ИМ), реакцию бронхов (ΔОФВ_1ИГР, %) после 3-минутной ультразвуковой ингаляции гипертонического (4,5% NaCl) раствора (ИГР). До и после пробы ИГР осуществляли сбор конденсата выдыхаемого воздуха, в котором определяли концентрацию IL-12, IL-12 (пг/мл).

Результаты. Больные БА не контролировали заболевание, АСТ составил 14 (11; 16,5) баллов. В 1 группу (n=15) вошли лица с бронхиальной гиперреактивностью на пробу ИГР, во 2 группу (n=20) – больные с отсутствием таковой (ΔОФВ_1ИГР -19,8±1,9 и -1,43±0,72%, соответственно, р<0,001). Базовый ОФВ₁ в 1 и 2 группах составил 89,5±2,8 и 93,7±2,3%, соответственно (р>0,05). Процентное содержание макрофагов мокроты в 1 группе было более низким (40 [15,95; 50,75]), а показатели среднего цитохимического коэффициента в фагоцитах – более высокими (141,4±9,7), чем во 2 группе (50 [42,5; 63,6]; р=0,039 и 98,8±12,3; р=0,013, соответственно). В инициации воспаления и гиперреактивности дыхательных путей (ДП) к гиперосмолярному стимулу экспрессия IL-12 оценивалась как более значимая по сравнению с экспрессией IL-13.

Заключение. Более низкое содержание макрофагов в бронхах больных БА с гиперреактивностью ДП на гиперосмолярный стимул вероятнее всего обусловлено усилением секреторной функции клеток. Высокий уровень активности МПО у этих больных зависел от пероксидазной функции секретирующих макрофагов, связан с М1 поляризацией макрофагов, свидетельствовал о Тh1 иммунном ответе, ассоциированным с участием IL-12 в регуляции гиперреактивности ДП на гипертонический триггер.

1. Лямина С.В., Шимшелашвили Ш.Л., Калиш С.В., Малышева Е.В., Ларионов Н.П., Малышев И.Ю. Изменение фенотипа и фенотипической пластичности альвеолярных макрофагов при заболеваниях легких, имеющих воспалительный компонент // Пульмонология. 2012. Т.22, №6. С.83–89. EDN: PYRHKB. https://doi.org/10.18093/08690189-2012-0-6-83-89

2. Никонова А.А., Хаитов М.Р., Хаитов Р.М. Характеристика и роль различных популяций макрофагов в патогенезе острых и хронических заболеваний легких // Медицинская иммунология. 2017. Т.19, №6. С.657–672. EDN: ZTSXDL. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2017-6-657-672

3. Arora S., Dev K., Agarwal B., Das P., Ali Syed M. Macrophages: their role, activation and polarization in pulmonary diseases // Immunobiology. 2018. Vol.223, Iss.4-5. Р.383–396. https://doi.org/10.1016/j.imbio.2017.11.001

4. Abdelaziz M.H., Abdelwahab S.F., Wan J., Cai W., Huixuan W., Jianjun C., Kumar K.D., Vasudevan A., Sadek A., Su Z., Wang S., Xu H. Alternatively activated macrophages; a double-edged sword in allergic asthma // J. Transl. Med. 2020. Vol.18.Article number: 58. https://doi.org/10.1186/s12967-020-02251-w

5. Wills-Karp M. Interleukin-13 in asthma pathogenesis // Curr. Allergy Asthma Rep. 2004. Vol.4. Iss.2. P.123–131. https://doi.org/10.1007/s11882-004-0057-6

6. Дугарова И.Д., Анаев Э.Х., Чучалин А.Г. О роли цитокинов при бронхиальной астме // Пульмонология. 2009. Т.19, №4. С.96–102. EDN: KVFBJN. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2009-4-96-102

7. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Трофимов В.И., Нёма М.А., Иванов В.А. Рецепторы к интерлейкину-4 и -13: строение, функция и генетический полиморфизм // Пульмонология. 2010. Т.20, №3. С.113–119. EDN: MOTVVH. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2010-3-113-119

8. Бахаев Д.В., Стенкова А.М., Иванова Ю.В., Щеголева О.В., Просекова Е.В., Рассказов В.А., Исаева М.П. Анализ полиморфизма генов интерлейкина-13 и системы детоксикации ксенобиотиков у детей с аллергопатологией // Тихоокеанский медицинский журнал. 2012. №1. С.63–65. EDN: TCCMEF.

9. Arora P., Ansari S. Role of various mediators in inflammation of asthmatic airways // Asthma ‒ Biological Evidences [Internet] / Pereira C., editor. London: IntechOpen, 2019. URL: https://www.intechopen.com/chapters/66708. https://doi.org/10.5772/intechopen.84357

10. Jiang Z., Zhu L. Update on the role of alternatively activated macrophages in asthma // J. Asthma Allergy. 2016. Vol.9. Р.101‒107. https://doi.org/10.2147/JAA.S104508

11. Малышев И.Ю., Лямина С.В., Шимшелашвили Ш.Л., Вассерман Е.Н. Функциональные ответы альвеолярных макрофагов, сурфактантный белок D и заболевания легких // Пульмонология. 2011. Т.21, №3. С.101–107. EDN: NYFOCV. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2011-0-3-101-107

12. Сарбаева Н.Н., Пономарева Ю.В., Милякова М.Н. Макрофаги. Разнообразие фенотипов и функций, взаимодействие с чужеродными материалами // Гены и Клетки. 2016. Т.11, №1. С.9–17. EDN: WCLIZL. https://doi.org/10.23868/gc120550

13. Schroder K., Hertzog P.J., Ravasi T., Hume D.A. Interferon-gamma: an overview of signals, mechanisms and functions // J. Leukoc. Biol. 2004. Vol.75, Iss.2. P.163–189. https://doi.org/10.1189/jlb.0603252

14. Gattoni A., Parlato A., Vangieri B., Bresciani M., Derna R. Interferon-gamma: biologic functions and HCV therapy (type I/II) (1 of 2 parts) // Clin. Ter. 2006. Vol.157, Iss.4. Р.377–386.

15. Луцкий А.А., Жирков А.А, Лобзин Д.Ю., Рао М., Алексеева Л.А., Мейрер М., Лобзин Ю.В. Интерферон-γ: биологическая функция и значение для диагностики клеточного иммунного ответа // Журнал инфектологии. 2015. Т.7, №4. С.10–22. EDN: VTODCZ. https://doi.org/10.22625/2072-6732-2015-7-4-10-22

16. Gee K., Guzzo C., Che Mat N.F., Ma W., Kumar A. The IL-12 family of cytokines in infection, inflammation and autoimmune disorders // Inflamm. Allergy Drug Targets. 2009. Vol.8, Iss.1. P.40–52. https://doi.org/10.2174/187152809787582507

17. Hamza T., Barnett J.B., Li B. Interleukin 12 a key immunoregulatory cytokine in infection applications // Int. J. Mol. Sci. 2010. Vol.11, Iss.3. P.789–806. https://doi.org/10.3390/ijms11030789

18. Соодаева С.К. Свободнорадикальные механизмы повреждения при болезнях органов дыхания // Пульмонология. 2012. Т.22, №1. С.5–10. EDN: OWLVFL. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2012-0-1-5-10

19. Панасенко О.М., Горудко И.В., Соколов А.В. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах // Успехи биологической химии. 2013. №53. С.195–244. EDN: VAQSIL.

20. Соколов А.В., Костевич В.А., Горбунов Н.П., Григорьева Д.В., Горудко И.В., Васильев В.Б., Панасенко О.М. Связь между активной миелопероксидазой и хлорированным церулоплазмином в плазме крови пациентов с сердечно-сосудистыми заболеваниями // Медицинская иммунология. 2018. Т.20, №5. С.699–710. EDN: YLTKTR. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2018-5-699-710

21. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (2018 update). URL: www.ginasthma.org

22. Sylvester K.P., Clayton N., Cliff I., Hepple M., Kendrick A., Kirkby J., Miller M., Moore A., Rafferty G.F., O'Reilly L., Shakespeare J., Smith L., Watts T., Bucknall M., Butterfield K. ARTP statement on pulmonary function testing 2020 // BMJ Open Respir. Res. 2020. Vol.7, Iss.1. Article number: e000575. https://doi.org/10.1136/bmjresp-2020-000575

23. Перельман Ю.М., Наумов Д.Е., Приходько А.Г., Колосов В.П. Механизмы и проявления осмотической гиперреактивности дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2016. 240 с. ISBN: 978-5-8044-1627-1

24. Djukanovic 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/10.1183/09031936.02.00000102

25. Хейхоу Ф.Г. Дж., Кваглино Д. Гематологическая цитохимия: пер. с англ. / под ред. Н.С. Кисляк. М.: Медицина, 1983. 318 с.

26. Shuai K., Liu B. Regulation of JAK-STAT signalling in the immune system // Nat. Rev. Immunol. 2003. Vol.3, Iss.11. Р.942–954. https://doi.org/10.1038/nri1226

27. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н. Экспрессия STAT6 в лимфоцитах периферической крови больных аллергической бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. 2007. Т.9, №4-5. С.405–410. EDN: RRWKPX. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2007-4-5-405-410

28. Usui T., Preiss J.C., Kanno Y., Yao Z.J., Bream J.H., O'Shea J. J., Strober W. T-bet regulates Th1 responses through essential effects on GATA-3 function rather than on IFNG gene acetylation and transcription // J. Exp. Med. 2006. Vol.203, Iss.3. Р.755–766. https://doi.org/10.1084/jem.20052165

29. Минеев В.Н., Сорокина Л.Н., Нёма М.А., Трофимов В.И. Экспрессия транскрипционного фактора GATA3 в лимфоцитах периферической крови больных бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. 2010. Т.12, №1-2. С.21–28. EDN: PVLAKR. https://doi.org/10.15789/1563-0625-2010-1-2-21-28

30. Пирогов А.Б., Наумов Д.Е., Приходько А.Г., Перельман Ю.М. Th1, Th2 цитокины в реализации реакции дыхательных путей на острое холодовое воздействие у больных бронхиальной астмой // Бюллетень физиологии и патологии. дыхания. 2022. Вып.85. С.47–55. EDN: CMSDCL. https://doi.org/10.36604/1998-5029-2022-85-47-55

31. Sheppard F.R., Kelher M.R., Moore E.E., McLaughlin N.J.D., Banerjee A., Silliman C.C. Structural organization of the neutrophil NADPH oxidase: phosphorylation and translocation during priming and activation // J. Leukoc. Biol. 2005. Vol.78, Iss.5. Р.1025–1042. https://doi.org/10.1189/jlb.0804442

32. Фрейдлин И.С. Система мононуклеарных фагоцитов. М.: Медицина,1984. 272 с.