DYNAMICS OF INFLAMMATORY-CELLULAR PROFILE OF THE INDUCED SPUTUM IN PATIENTS WITH BRONCHIAL ASTHMA AND COLD AIRWAY HYPERRESPONSIVENESS UNDER BASIC ANTI-INFLAMMATORY THERAPY

The character of changes of inflammatory-cellular pattern of bronchial secretion in patients with asthma in association with cold airway hyperresponsiveness (CAHR) under the influence of standard therapy has been studied little. The aim of the present work is to study dynamics of cellular profile, neutrophilic component of bronchial inflammation under the combination therapy of asthmatics with CAHR. 12 asthma patients with CAHR were studied upon the number of cells of the induced sputum (IS), peroxidase, cytolytic and destructive activity of eosinophils and neutrophils in the sputum, lung function and asthma control with the help of questionnaire Asthma Control Test (АСТ) before and after the therapy with the combination of budesonide/formoterol. Before the therapy the patients had a low level of asthma control (14.4±1.2 points of ACT), FEV₁ was 87.4±3.3% from predicted values; in IS neutrophils prevailed (26.4±1.7%) over eosinophils (18.5±2.6%); the level of myeloperoxidase (mean cytochemical coefficient) was 65.9±5.4 pixels. After 48 weeks of the observation only in 58% of patients the criteria of good control of asthma and the improvement of lung function were achieved. In IS there was a decrease of eosinophils (11.4±3.2%; p=0.045); the intensiveness of eosinophils and neutrophils cytolysis dropped; intracellular concentration of myeloperoxidase grew (98.2±14.1 pixels; p=0.0637); destructive changes in granulocytes were registered but the number of neutrophils remained high (34.0±8.2%, р=0.34), which was considered as the factor of stable initiation of inflammation and oxidative stress. Thus, the use of anti-inflammatory treatment regime lasting 48 weeks with combination of budesonide/formoterol oriented to achieve clinical criteria of asthma control in patients with CAHR does not allow to achieve correction of the level of neutrophilic inflammatory component. Quantitative index of neutrophils in IS in these patients has prognostic value for the possible loss of achieved asthma control.

воспаление, бронхиальная астма, холодовая гиперреактивность дыхательных путей, лечение, контроль, нейтрофильный компонент воспаления бронхов, будесонид/формотерол, inflammation, asthma, cold airway hyperresponsiveness, treatment, control, neutrophilic component of bronchial inflammation, budesonide/formoterol

1. Иванчук И.И., Сазонов А.Э., Петровский Ф.И., Лещева И.С., Копьева А.П., Петрова И.В. Роль интерлейкина-5 в механизмах апоптотической гибели эозинофилов периферической крови больных бронхиальной астмой // Бюллетень Сибирской медицины. 2003. №2. С.38-43.

2. Иванчук И.И., Огородова Л.М., Сазонов Э.А., Лещева И.С., Копьева А.П., Петрова И.В., Малышев И.Ю. Влияние рекомбинантного интерлейкина-5 на апоптотическую гибель эозинофилов периферической крови больных бронхиальной астмой // Медицинская иммунология. 2004. Т.6, №1-2. С.117-120.

3. Коротина О.Л., Генералов И.И. Нейтрофильные внеклеточные ловушки: механизмы образования, функции // Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2012. №4. С.23-32.

4. Мальцева Т.А., Пирогов А.Б. Маркёры воспаления дыхательных путей у больных бронхиальной астмой с холодовой бронхиальной гиперреактивностью // Вопросы сохранения и развития здоровья населения Севера и Сибири: мат. науч.-практ. конф. Красноярск, 2013. С.50-51.

5. Матвеева Л.А. Местная защита респираторного тракта у детей. Томск: изд-во Том. ун-та, 1993. 276 с.

6. Маянский А.Н. НАДФ-оксидаза нейтрофилов: активация и регуляция // Цитокины и воспаление. 2007. Т.6, №3. С.3-13.

7. Невзорова В.А., Пазыч С.А., Бархатова Д.А., Кудрявцева В.А. Роль процессов клеточной гибели в развитии воспаления при бронхиальной астме // Тихоокеанский медицинский журнал. 2006. №2. Р.54-58.

8. Панасенко О.М., Сергиенко В.И. Галогенирующий стресс и его биомаркеры // Вестник Российской АМН. 2010. №1. С.27-39.

9. Панасенко О.М., Горудко И.В., Соколов А.В. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах // Успехи биологической химии. 2013. Т.53. С.195-244.

10. Пирогов А.Б., Зиновьев С.В., Перельман Ю.М., Семиреч Ю.О., Семенова Г.В., Колосов А.В. Активность миелопероксидазы нейтрофильных и эозинофильных лейкоцитов индуцированной мокроты у больных бронхиальной астмой с холодовой бронхиальной гиперреактивностью // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014. Вып.53. С.50-56.

11. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Зиновьев С.В., Афанасьева Е.Ю., Колосов В.П. Воспалительный паттерн слизистой оболочки бронхов у больных бронхиальной астмой с гиперреактивностью дыхательных путей на гипоосмолярный стимул // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2016. Т.161, №4. С.542-546.

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

13. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Пирогов А.Б., Бородин Е.А., Ушакова Е.В., Ульянычев Н.В., Колосов А.В. Фенотипические различия и особенности воспаления у больных бронхиальной астмой с изолированной и сочетанной реакцией дыхательных путей на холодный воздух и дистиллированную воду // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014. Вып.54. С.8-16.

14. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П., Ульянычев Н.В., Нарышкина С.В., Афанасьева Е.Ю. Особенности течения бронхиальной астмы у больных с изолированной и сочетанной реактивностью дыхательных путей на холодовой и гипоосмолярный стимулы // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014. Вып.53. С.36-41.

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

16. 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.

17. Bedenice D., Mazan M.R., Hoffman A.M. Association between cough and cytology of bronchoalveolar lavage fluid and pulmonary function in horses diagnosed with inflammatory airway disease // J. Vet. Intern. Med. 2008. Vol.22, №4. Р.1022-1028.

18. Brinkmann V., Zychlinsky A. Beneficial suicide: why neutrophils die to make NETs // Nat. Rev. Microbiol. 2007. Vol.5, №8. Р.577-582.

19. Davis M.S., Williams C.C., Meinkoth J.H., Malayer J.R., Royer C.M., Williamson K.K., McKenzie E.C. Influx of neutrophils and persistence of cytokine expression in airways of horses after performing exercise while breathing cold air // Am. J. Vet. Res. 2007. Vol.68, №2. Р.185-189.

20. Dewas C., Dang P.M., Gougerot-Pocidalo M.A., El-Benna J. TNF-α induces phosphorylation of p47(phox) in human neutrophils: partial phosphorylation of p47phox is a common event of priming of human neutrophils by TNF-α and granulocyte-macrophage colony-stimulating factor // J. Immunol. 2003. Vol.171, №8, P.4392-4398.

21. Elbim C., Guichard C., Dang P.M., Fay M., Pedruzzi E., Demur H., Pouzet C., El Benna J., Gougerot-Pocidalo M.A. Interleukin-18 primes the oxidative burst of neutrophils in response to formyl-peptides: role of cytochrome b558 translocation and N-formyl peptide receptor endocytosis // Clin. Diagn. Lab. Immunol. 2005. Vol.12, №3. P.436-446.

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

23. Klebanoff S.J. Myeloperoxidase: friend and foe // J. Leukoс. Biol. 2005. Vol.77, №5. P.598-625.

24. 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.

25. 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.

26. Neeli I., Khan S.N., Radic M. Histone deimination as a response to inflammatory stimuli in neutrophils // J. Immunol. 2008. Vol.180, №3. Р.1895-1902.

27. Puthothu 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. Р.2.

28. Sheppard F.R., Kelher M.R., Moore E.E., McLaughlin N.J., 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. P.e1025-1042.

29. Steinberg B.E., Grinstein S. Unconventional roles of the NADPH oxidase: signaling, ion hоmeostasis and cell death // Sci. STKE. 2007. Vol.379. P.11.

30. Wood L.G., Baines K.I., Fu J., Scott H.A., Gibson P.G. The neutrophilic inflammatory phenotype is associated with systemic inflammation in asthma // Chest. 2012. Vol.142, №1. Р.86-93.