Характер межсистемных взаимодействий у больных бронхиальной астмой

   Введение. Нарушение взаимодействий параметров окислительного гомеостаза, клеточного сигналинга и энергетического состояния клеток приводит к срыву адаптационных механизмов, что способствует прогрессированию патологических изменений при бронхиальной астме (БА).

   Цель. Установить характер межсистемных взаимодействий при БА легкой и средней степеней тяжести контролируемого и частично контролируемого течения.

   Материалы и методы. В исследование были включены 244 больных БА и 60 условно здоровых лиц. Определяли 25 параметров организма: экспрессию рецепторов к интерлейкину-4, интерлейкину-6 (IL-6R), толл-подобных рецепторов (TLR) 2 и 4, коэффициент митохондриального мембранного потенциала (кММП) CD4+ и CD8+ клеток, уровни малонового диальдегида (MDA), 8-гидрокси-2'-деоксигуанозина (8-OHdG), тиоредоксина (Trx-1), общей антиоксидантной активности (АОА), глутатиона (общего, окисленного и восстановленного), интерлейкина-4, интерлейкина-6, состав жирных кислот мембран митохондрий лейкоцитов. Для анализа межсистемных взаимодействий применяли метод корреляционных плеяд Терентьева.

   Результаты. Применение алгоритма Терентьева позволило выделить 4 группы наиболее сильно связанных признаков для каждой группы больных БА. Предикторами для БА легкой степени тяжести являлись уровень Trx-1 и соотношение MDA/AOA при контролируемом течении, уровни Trx-1 и 8-OHdG – при частично контролируемом течении. При БА средней степени тяжести контролируемого течения центральные положения в корреляционных плеядах занимали уровень Trx-1 и кММП CD4+ клеток. Для частично контролируемой БА средней степени тяжести были установлены пять предикторов: 8-OHdG, кММП CD4+, антиоксидантная активность, экспрессия IL-6R и TLR2 на CD4+ клетках. При прогрессировании БА происходило увеличение мощности и крепости плеяд.

   Заключение. Анализ межсистемных взаимодействий при БА показал, что на первое место в формировании плеяд выходят параметры, отражающие интенсивность деструктивных процессов, активацию воспалительного звена иммунной системы и дестабилизацию сигнальных взаимодействий. Утяжеление течения и снижение степени контроля влекут за собой дестабилизацию межсистемных регуляторных процессов.

1. Asher M.I., Rutter C.E., Bissell K., Chiang C.Y., El Sony A., Ellwood E., Ellwood P., Garcia-Marcos L., Marks G.B., Morales E., Mortimer K., Perez-Fernandez V., Robertson S., Silverwood R.J., Strachan D.P., Pearce N. Global asthma network phase I study group. Worldwide trends in the burden of asthma symptoms in school-aged children: Global Asthma Network Phase I cross-sectional study // Lancet. 2021. Vol. 398, Iss. 10311. P. 1569–1580. doi: 10.1016/S0140-6736(21)01450-1

2. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (Update 2024). URL: https://ginasthma.org/

3. Mortimer K., Lesosky M., Garcia-Marcos L., Asher M.I., Pearce N., Ellwood E., Bissell K., El Sony A., Ellwood P., Marks G.B., Martkinez-Torres A., Morales E., Perez-Fernandez V., Robertson S., Rutter C.E., Silverwood R.J., Strachan D.P., Chiang C.Y. Global asthma network phase I study group. The burden of asthma, hay fever and eczema in adults in 17 countries: GAN phase I study // Eur. Respir. J. 2022. Vol. 60, Iss. 3. Article number: 2102865. doi: 10.1183/13993003.02865-2021

4. Новгородцева Т.П., Денисенко Ю.К., Кытикова О.Ю., Антонюк М.В., Гвозденко Т.А., Виткина Т.И., Кнышова В.В., Бочарова Н.В. Регуляторные механизмы системного воспаления при респираторной патологии / под общ. ред. Т.П. Новгородцевой. Владивосток: Изд-во Дальневосточного федерального университета, 2021. 278 с. ISBN: 978-5-7444-5052-6.

5. Precision approaches to heterogeneity in asthma // Advances in Experimental Medicine and Biology / Eds. A.R. Brasier, N.N. Jarjour. Cham, Switzerland: Springer, 2023. 416 p. ISBN 978-3-031-32258-7.

6. Zhou W.C., Qu J., Xie S.Y., Sun Y., Yao H.W. Mitochondrial dysfunction in chronic respiratory diseases: implications for the pathogenesis and potential therapeutics // Oxid. Med. Cell Longev. 2021. Vol. 2021. Article number: 5188306. doi: 10.1155/2021/5188306

7. Zhu Z., Camargo C.A.Jr., Hasegawa K. Metabolomics in the prevention and management of asthma // Expert. Rev. Respir. Med. 2019. Vol. 13, Iss. 12. P. 1135–1138. doi: 10.1080/17476348.2019.1674650

8. Alves N.D.O., Martins Pereira G., Di Domenico M., Costanzo G., Benevenuto S., de Oliveira Fonoff A.M., de Souza Xavier Costa N., Ribeiro Junior G., Satoru Kajitani G., Cestari Moreno N., Fotoran W., Iannicelli Torres J., de Andrade J.B., Matera Veras M., Artaxo P., Menck C.F.M., de Castro Vasconcellos P., Saldiva P. Inflammation response, oxidative stress and DNA damage caused by urban air pollution exposure increase in the lack of DNA repair XPC protein // Environ. Int. 2020. Vol. 145. Article number: 106150. doi: 10.1016/j.envint.2020.106150

9. El Hadri K., Smith R., Duplus E., El Amri C. Inflammation, oxidative stress, senescence in atherosclerosis: thiore-doxine-1 as an emerging therapeutic target // Int. J. Mol. Sci. 2021. Vol. 23, Iss. 1. Article number: 77. doi: 10.3390/ijms23010077

10. Farraia M., Cavaleiro Rufo J., Paciencia I., Castro Mendes F., Delgado L., Laerte Boechat J., Moreira A. Metabolic interactions in asthma // Eur. Ann. Allergy Clin. Immunol. 2019. Vol. 51, Iss. 5, P. 196–205. doi: 10.23822/EurAnnACI.1764-1489.101

11. Habib N., Pasha M.A., Tang D.D. Current understanding of asthma pathogenesis and biomarkers // Cells. 2022. Vol. 11, Iss. 17. Article number: 2764. doi: 10.3390/cells11172764

12. Способ прогнозирования обострений при бронхиальной астме лёгкой и средней степени тяжести: пат. 2835342 RU / авторы и заявители Т.И. Виткина, Е.В. Кондратьева, Е.Е. Минеева, Т.А. Гвозденко; патентообладатель Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания»; заявл. 05. 10. 2023; опубл. 24. 02. 2025.

13. Денисенко Ю.К., Виткина Т.И., Новгородцева Т.П., Кондратьева Е.В., Жукова Н.В., Борщев П.В. Спектр жирных кислот мембран митохондрий тромбоцитов больных хроническим необструктивным бронхитом // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2013. Вып. 50. С. 34–38. EDN: RPTHEH.

14. Bligh E.G., Dyer W.J. A rapid method of total lipid extraction and purification // Can. J. Biochem. Physiol. 1959. Vol. 37, Iss. 8, P. 911–917. doi: 10.1139/o59-099

15. Carreau J.P., Duback J.P. Adaptation of a macroscale method to the microscale for fatty acid methyl transesterification of biological lipid extract // J. Chromatogr. A. 1978. Vol. 151. P. 384–390. doi: 10.1016/S0021-9673(00)88356-9

16. Терентьев П.В. Метод корреляционных плеяд // Вестник Ленинградского университета. 1959. № 9. С. 137–141.

17. Кондратьева Е.В., Виткина Т.И. Показатели окислительного гомеостаза и генотоксичности больных бронхиальной астмой при воздействии твердых взвешенных частиц атмосферного воздуха // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2024. Вып. 94. C. 95–103. doi: 10.36604/1998-5029-2024-94-95-103

18. Erdal H., Gunaydın F., Karaoglanoglu S. Oxidative stress in asthma // Adv. Health Sports Technol. Sci. 2023. Vol. 4, Iss. 1, P. 62–70. doi: 10.54152/asujshr.1290539

19. Karadogan B., Beyaz S., Gelincik A., Buyukozturk S., Arda N. Evaluation of oxidative stress biomarkers and antioxidant parameters in allergic asthma patients with different level of asthma control // J. Asthma. 2022. Vol. 59, Iss. 4, P. 663–672. doi: 10.1080/02770903.2020.1870129

20. Lambrecht B.N., Hammad H., Fahy J.V. The cytokines of asthma // Immunity. 2019. Vol. 50, Iss. 4. P. 975–991. doi: 10.1016/j.immuni.2019.03.018

21. Boukhenouna S., Wilson M.A., Bahmed K., Kosmider B. Reactive oxygen species in chronic obstructive pulmonary disease // Oxid. Med. Cell Longev. 2018. Vol. 2018. Article number: 5730395. doi: 10.1155/2018/5730395

22. Zhou J., Wang C., Wu J., Fukunaga A., Cheng Z., Wang J., Yamauchi A., Yodoi J., Tian H. Anti-allergic and anti-inflammatory effects and molecular mechanisms of thioredoxin on respiratory system diseases // Antioxid. Redox. Signal. 2020. Vol. 32, Iss. 11, P. 785–801. doi: 10.1089/ars.2019.7807

23. Chen P.Y., Chen C.W., Su Y.J., Chang W.H., Kao W.F., Yang C.C., Wang I.J. Associations between levels of urinary oxidative stress of 8-OHdG and risk of atopic diseases in children // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2020. Vol. 17, Iss. 21. Article number:8207. doi: 10.3390/ijerph17218207

24. Shayoli S. Biomarkers of asthma // IJPPR Human J. 2020. Vol. 18, Iss. 2, P. 531–536.

25. Кондратьева Е.В., Виткина Т.И. Функциональное состояние митохондрий при хронических респираторных заболеваниях // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2022. Вып. 84. С. 116–126. doi: 10.36604/1998-5029-2022-84-116-126

26. Новгородцева Т.П., Караман Ю.К., Антонюк М.В., Кнышова В.В., Жукова Н.В. Взаимосвязь модификации состава жирных кислот с формированием системного воспаления при бронхиальной астме и хронической обструктивной болезни легких // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2013. Вып. 49. С. 16–23.

27. Zhou W.C., Qu J., Xie S.Y., Sun Y., Yao H.W. Mitochondrial dysfunction in chronic respiratory diseases: implications for the pathogenesis and potential therapeutics // Oxid. Med. Cell Longev. 2021. Vol. 2021. Article number: 5188306. doi: 10.1155/2021/5188306

28. Lourenco O., Fonseca A.M., Taborda-Barata L. Human CD8+ T cells in asthma: possible pathways and roles for NK-like subtypes // Front. Immunol. 2016. Vol. 7. Article number: 638. doi: 10.3389/fimmu.2016.00638