Гидролитические ферменты нейтрофильных гранулоцитов дыхательных путей у больных бронхиальной астмой при воздействии холодового стимула

Введение. Лабилизация лизосомных мембран с высвобождением широкого спектра лизосомных ферментов провоспалительного и проапапоптотического действия, обладающих высоким гидролитическим потенциалом, выступает одним из существенных компонентов адаптивных изменений клеток при стрессе. Участие гидролитических ферментов фагоцитов в клеточных реакциях воспаления и адаптации к холодовому стрессу у больных бронхиальной астмой (БА) мало исследовано.
Цель. Изучить активность гидролаз нейтрофилов бронхов больных БА при холод-индуцированном стрессе.
Материалы и методы. У больных персистирующей БА (n=13) методом спирометрии определяли функцию внешнего дыхания (ОФВ₁ ,%), реакцию дыхательных путей (∆ОФВ_1ИГХВ , %) на стандартную 3-минутную изокапническую гипервентиляцию холодным воздухом (ИГХВ). Проводили сбор индуцированной и спонтанно продуцируемой мокроты после пробы ИГХВ. В нейтрофилах мокроты цитохимическими методами выявляли активность кислой (КФ) и щелочной (ЩФ) фосфатаз, аденозинтрифосфатазы (АТФазы). Оценку реакции на активность гидролаз проводили полуколичественным методом Каплоу с распределением клеток по группам в зависимости от интенсивности окраски продукта, образующегося при взаимодействии фермента с субстратом, и последующим расчетом среднего цитохимического индекса (СЦИ) ферментативной активности.
Результаты. Исходное значение ОФВ₁  составило в среднем 97,9±5,3%, ∆ОФВ_1ИГХВ -2,0 (-8,0; 2,0)%. Под воздействием холодового стимула на фоне смешанного паттерна воспаления бронхов у пациентов регистрировались: повышение СЦИ КФ нейтрофилов (с 1,11±0,06 до 1,42±0,06; р˂0,01), увеличение количества клеток со средней степенью активности КФ (с 23,4±1,94 до 40,1±4,30%; р˂0,01) и уменьшение числа клеток с отрицательной реакцией на КФ (с 15,1±3,58 до 5,2±2,78%; р˂0,05), тенденция к увеличению числа нейтрофилов с высокой степенью активности АТФазы (с 3,50±2,70 до 7,22±2,64%) и ЩФ (с 13,7±4,22 до 15,7±3,46%).
Заключение. Активация КФ нейтрофилов при холод-индуцированном стрессе свидетельствует о возможности увеличения кислотности среды интерстиция, стимуляции повреждения и уязвимости к холодовому воздействию десмо-эпителиального барьера бронхов и расценивается в качестве критерия высокого риска развития холодовой гиперреактивности дыхательных путей у больных БА со смешанным фенотипом воспаления.

бронхиальная астма, кислая и щелочная фосфатаза, аденозинтрифосфатаза, нейтрофилы в смешанном паттерне воспаления бронхов, холодовое воздействие, холод-индуцированный стресс

1. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Гиперреактивность дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2011. 204 с. ISBN 978-5-8044-1220-4

2. 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

3. Пупышев А.Б. Лизосомы человека: библиометрическая оценка актуальных направлений исследований // Бюллетень СО РАМН. 2006. Т.26, №1. С.106–116.

4. Пупышев А.Б. Пермеабилизация лизосомных мембран как апоптогенный фактор // Цитология. 2011. Т.53, №4. С.313–324.

5. Федотова Г.Г., Киселева Р.Е. Изменение активности щелочной и кислой фосфатазы лейкоцитов в развитии неспецифического воспаления в лёгких // Современные наукоёмкие технологии. 2007. №1. С.91–92. URL: http://www.top-technologies.ru/ru/article/view?id=24106

6. Целуйко С.С., Красавина Н.П. Гистохимическая локализация кислой и щелочной фосфатаз в эпителии трахеи при холодовом воздействии // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2017. Вып.66. С.34–40. https://doi.org/10.12737/article_5a1f7327d79570.66878052

7. 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.

8. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (Updated 2020). URL: http://www.ginasthma.com

9. 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, №1. e000575. doi: 10.1136/bmjresp-2020-000575

10. Pellegrino R., Viegi G., Brusasco V., Crapo R.O., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Van der Grinten C.P.M., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pedersen O.F., Wanger J. Interpretative strategies for lung function tests. Eur. Respir. J. 2005; 26(5):948−968. doi: 10.1183/09031936.05.00035205

11. Bakakos P., Schleich F., Alchanatis M., Louis R. Induced sputum in asthma: From bench to bedside // Curr. Med. Chem. 2011. Vol.18, №10. Р.1415–1422. doi: 10.2174/092986711795328337

12. Волкова О.В., Елецкий Ю.К. Основы гистологии с гистологической техникой. Учебник. М.: Медицина, 1982. 304 с.

13. Лойда З., Госсрау Р., Шиблер Т. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы: пер. с англ. М.: Мир, 1982. 272 с.

14. Ульянычев Н.В. Системность научных исследований в медицине. Saarbrücken: LAP LAMBERT, 2014. 140 с.

15. Hastie A.T., Moore W.C., Meyers D.A., Vestal P.L. Li H., Peters S.P., Bleecker E.R. Аnalyses of asthma severity phenotypes and inflammatory proteins in subjects stratified by sputum granulocytes // J. Allergy Clin. Immunol. 2010. Vol.125, №5. Р.1028–1036. doi: 10.1016/j.jaci.2010.02.008

16. Пирогов А.Б., Колосов В.П., Перельман Ю.М., Приходько А.Г., Зиновьев С.В., Гассан Д.А., Мальцева Т.А. Особенности воспалительных паттернов бронхов и клинико-функциональная характеристика тяжёлой неконтролируемой астмы у больных с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей // Пульмонология. 2016. Т.26, №6. С.701–707. doi:10.18093/086901892016266701707

17. Пирогов А.Б., Гассан Д.А., Зиновьев С.В., Приходько А.Г., Колосов В.П., Перельман Ю.М. Деструкция эпителия бронхов у больных тяжелой бронхиальной астмой при различных паттернах воспаления и холодовой гиперреактивности дыхательных путей // Терапевтический архив. 2019. Т.91, №3. С.31–35. doi: 10.26442/00403660.2019.03.000091

18. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Ульянычев Н.В. Профиль воспаления бронхов и особенности течения лёгкой бронхиальной астмы // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2018. Вып.70. С.8–14. doi: 10.12737/article_5c1261aedeeb84.535698460

19. Kuwano K. Epithelial cell apoptosis and lung remodeling // Cell. Mol. Immunol. 2007. Vol.4. №6. Р.419–429.

20. Конищева А.Ю., Гервазиева В.Б., Лаврентьева Е.Е. Особенности структуры и функции респираторного эпителия при бронхиальной астме // Пульмонология. 2012. Т.22, №5. С.85–91. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-5-85-91

21. Brunk U.T., Neuzil J., Eaton J.W. Lysosomal involvement in apoptosis // Redox Rep. 2001. Vol.6, №2. P.91–97. doi: 10.1179/135100001101536094

22. Terman A., Kurz T., Gustafsson B., Brunk U.T. Lysosomal labilization // IUBMB Life. 2006. Vol.58, №9. P.531–539. doi: 10.1080/15216540600904885