ACTIVITY OF ALPHA-2-MACROGLOBULIN IN ASTHMA PATIENTS WITH COLD AIRWAY HYPERRESPONSIVENESS

The aim of the work was to study the activity of alpha-2-macroglobulin in connection with clinical-functional manifestations of asthma in patients with cold airway hyperresponsiveness. According to the airway response to 3-minute isocapnic hyperventilation with cold (-20ºС) air, 28 patients with mild persistent asthma were divided into groups: the 1^st group (18 people) included the patients with cold airway hyperresponsiveness; the 2^nd group (10 people) included the patients without cold airway hyperresponsiveness. The patients were assessed upon the symptoms of asthma, the level of asthma control by the questionnaire Asthma Control Test; the lung function was studied; the regulatory activity of alpha-2-macroglobulin was assessed in the induced sputum in connection with the contents of myeloperoxidase which is a pro-inflammatory enzyme of oxidative stress. The patients of the 1^st group were found to have a lower level of alpha-2-macroglobulin activity than of the 2^nd group, which was associated with the signs of asthma worsening: a low level of Asthma Control Test, more expressed lung function disorders and a greater increase of FEV₁, МEF₅₀ to the inhalation with β₂-agonist. A positive influence of alpha-2-macroglobulin activity increase on the small airway response to cold stimulus exposure was shown. The level of alpha-2-macroglobulin can be used as a criterion for activation of exudative inflammation induced by cold and escalation of chronic inflammation persistence in airways associated with asthma worsening.

asthma, cold airway hyperresponsiveness, alpha-2-macroglobulin, regulation of inflammation, asthma control

1. Зорин Н.А., Зорина В.Н., Зорина Р.М. Универсальный модулятор цитокинов α2-макроглобулин // Иммунология. 2004. Т.25, №5. С.302-304.

2. Зорин Н.А., Зорина В.Н., Зорина Р.М. Роль белков семейства макроглобулинов в регуляции воспалительных реакций // Биомедицинская химия. 2006. Т.52, Вып.3. С.229-238.

3. Куликов Е.С., Огородова Л.М., Фрейдин М.Б., Деев И.А., Селиванова П.А., Федосенко С.В., Кириллова Н.А. Молекулярные механизмы тяжелой бронхиальной астмы // Молекулярная медицина. 2013. №2. С.24-32.

4. Назаров П.Г. Реактанты острой фазы воспаления. СПб: Наука, 2001. 423 с.

5. Панасенко О.М., Сергиенко В.И. Галогенирующий стресс и его биомаркеры // Вестник Российской академии медицинских наук. 2010. №1. С.27-39.

6. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Зиновьев С.В. Динамика воспалительно-клеточного профиля бронхов и нейтрофильного компонента воспаления у больных бронхиальной астмой с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей при применении базисной противовоспалительной терапии // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2016. Вып.60. С.16-22. doi: 10.12737/19935

7. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Зиновьев С.В. Влияние нейтрофильного компонента бронхиального воспаления на уровень контроля болезни и функцию внешнего дыхания у больных бронхиальной астмой // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2016. Вып.61. С.16-24. doi: 10.12737/21434

8. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Зиновьев С.В., Бородин Е.А., Ушакова Е.В., Макарова Г.А., Перельман Ю.М. Особенности бронхиального воспаления у больных астмой с гиперреактивностью дыхательных путей на холодовой и осмотические триггеры // Бюллетень сибирской медицины. 2017. Т.16, №2. С.159-169. doi: 10.20538/1682-0363-2017-2-159-169

9. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Гиперреактивность дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2011. 204 с.

10. Соодаева С.К., Климанов И.А. Нарушения окислительного метаболизма при заболеваниях респираторного тракта и современные подходы к антиоксидантной терапии // Атмосфера. Пульмонология и аллергология. 2009. №1. С.34-38.

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

12. Davies M.J. Myeloperoxidase-derived oxidation: mechanisms of biological damage and its prevention // J. Clin. Biochem. Nutr. 2011. Vol.48, №1. Р.8-19. doi:10.3164/jcbn.11-006fr.

13. Gagliardo R., Chanez P., Mathieu M., Bruno A., Costanzo G., Gougat C., Vachier I., Bousquet J., Bonsignore G., Vignola A.M. Persistent activation of nuclear factor-kappaβ signaling pathway in severe uncontrolled asthma // Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2003. Vol.168, №10. Р.1190-1198. doi: 10.1164/rccm.200205-479OC

14. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (Updated 2016). URL: http://www.ginasthma.com.

15. Howarth P.H., Persson C.G., Meltzer E.O., Jacobson M.R., Durham S.R., Silkoff P.E. Objective monitoring of nasal airway inflammation in rhinitis // J. Allergy Clin. Immunol. 2005. Vol.115, №3 (Suppl.1). Р.414-441. doi: 10.1016/j.jaci.2004.12.1134

16. Jin Y.-S., Park K.-K., Park J.-Y., Kim M.J., Lee W.-L., Kim H.-Y., Lee H.-J., Park E.-K. Effects of exercise induced oxidative stress and antioxidant supplementation on NF-kB activation in peripheral mononuclear cells // Korean J. Sports Med. 2000. Vol.18, №2. Р.261-270.

17. Kato Y. Neutrophil myeloperoxidase and its substrates: formation of specific markers and reactive compounds during inflammation // J. Clin. Biochem. Nutr. 2016. Vol.58, №2. Р.99-104. doi: 10.3164/jcbn.15-104

18. Kolosov V.P., Pirogov A.B., Perelman J.M., Naryshkina S.V., Maltseva T.A. Achievement of asthma control in patients with cold airway hyperresponsiveness at different variants of basic therapy // Eur. Respir. J. 2013. Vol.42, Suppl.57. Р.400.

19. Malle E., Marsche G., Arnhold J., Davies M.J. Modification of low-density lipoprotein by myeloperoxidase-derived oxidants and reagent hypochlorous acid // Biochim. Biophys. Acta. 2006. Vol.1761, №4. Р.392-415. doi. 10.1016/j.bbalip.2006.03.024.

20. Maltseva T.A., Pirogov A.B., Kolosov V.P., Naryshkina S.V., Ushakova E.V. Cell composition of induced sputum in patients with uncontrolled asthma and its participation in the formation of cold hyperresponsiveness // Eur. Respir. J. 2013. Vol.42, Suppl.57. Р.401.

21. Pattison D.I., Davies M.J. Reactions of myeloperoxidase-derived oxidants with biological substrates: gaining chemical insight into human inflammatory diseases // Curr. Med. Chem. 2006. Vol.13, №27. Р.3271-3290. doi: 10.2174/092986706778773095

22. Wei L., Sandbulte M.R., Thomas P.G., Webby R.J., Homayouni R., Pfeffer L.M. NF kappaВ negatively regulates interferon-induced gene expression and anti-influenza activity // J. Biol. Chem. 2006. Vol.281, №17. Р.11678-11684. doi: 10.1074/jbc.m513286200

23. Wood L.G., Baines K.I., Fu J. et al. The neutrophilic inflammatory phenotype is associated with systemic inflammation in asthma // Chest. 2012. Vol.142, №1. Р.86-93. doi:10.1378/chest.11-1838