Гранулоциты бронхов в развитии деструкции эпителия и окислительной модификации липидов у больных бронхиальной астмой с холодовой и осмотической гиперреактивностью дыхательных путей

Свободнорадикальное повреждение респираторного тракта у больных бронхиальной астмой (БА) приводит к деструкции паренхимы бронхов и генерации паренхиматозными клетками сигнальных молекул воспаления. Цель исследования – изучить роль структурно-функционального статуса гранулоцитов в развитии деструкции эпителия и окислительной модификации липидов в бронхах больных БА с гиперреактивностью дыхательных путей на холодовой и гиперосмолярный стимулы. Материал и методы. У 48 больных БА оценили уровень контроля астмы по вопроснику Asthma Control Test (АСТ), функцию легких, реакцию бронхов на пробы с 3-минутной изокапнической гипервентиляцией холодным (-20 ºС) воздухом (ИГХВ) и с ультразвуковой ингаляцией гипертонического (4,5 %) раствора NaCl (ИГР); в индуцированной мокроте изучили клеточный состав, степень клеточной деструкции, в гранулоцитах выявили продукты реакции на ферменты из группы гем-содержащих
пероксидаз (миелопероксидазу в нейтрофилах, пероксидазу в эозинофилах) с расчетом среднего цитохимического коэффициента; в конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ) - содержание продуктов перекисного окисления липидов по ультрафиолетовым спектрам поглощения липидных экстрактов. Результаты. Больные 1-й группы (n=15) с бронхиальной гиперреактивностью на пробы ИГХВ и ИГР по отношению ко 2-й группе (n=33) с отрицательной реакцией на пробы имели более низкий АСТ (соответственно 14,7±1,4 и 18,4±0,8 балла, р=0,017). В мокроте число нейтрофилов в 1-й и 2-й группах составило соответственно 41,8±6,4 и 33,6±3,4 %, эозинофилов - 23,5±3,5 и 14,9±2,6 %; средний цитохимический коэффициент пероксидазы равнялся 117,5 ±12,5 и 88,8 ± 8,9 пикселей (р = 0,07), индекс деструкции клеток (ИДК) бронхиального эпителия 0,56±0,04 и 0,39±0,02 усл. ед. (р=0,0002). В КВВ содержание диеновых конъюгатов (Е233) в 1-й группе было выше, чем во 2-й (0,07±0,01 и 0,05±0,01 ед. опт. пл., р˂0,05). Найдена корреляционная связь между уровнем пероксидазы и ИДК, количеством тотально разрушенных клеток (IV класс клеточной деструкции), между числом нейтрофилов в индуцированной мокроте и Е233, отношением Е233 к Е206 (неокисленные липиды) в КВВ. Заключение. У больных БА с гиперреактивностью дыхательных путей на холодовой и гиперосмолярный стимулы изменения в структуре эпителия и структурно-функциональном профиле гранулоцитов сопряжены с активацией пероксидазной функции гранулоцитов и взаимосвязаны с перекисным окислением липидов.

1. Соодаева С.К. Свободнорадикальные механизмы повреждения при болезнях органов дыхания. Пульмонология. 2012; 22 (1): 5–10. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-1-5-10 Soodaeva S.K. Free radical mechanisms of injury in respiratory disease. Pul’monologiya = Russian Pulmonology. 2012; 1: 5–10. [In Russian]. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-1-5-10

2. Конищева А.Ю., Гервазиева В.Б., Лаврентьева Е.Е. Особенности структуры и функции респираторного эпителия при бронхиальной астме. Пульмонология. 2012; 22 (5): 85–91. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-5-85-91 Konishcheva A.Yu., Gervazieva V.B., Lavrentyeva E.E. Changes in structure and function of respiratory epithelium in bronchial asthma. Pul’monologiya = Russian Pulmonology. 2012; 22 (5): 85–91. [In Russian]. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-5-85-91

3. Ofman G., Tipple T.E. Thiol-redox regulation in lung development and vascular remodeling. Antioxid. Redox Signal. 2019; 31 (12): 858–873. doi: 10.1089/ars.2018.7712

4. Wang Y., Mao G., Lv Y., Huang Q., Wang G. MicroRNA-181b stimulates inflammation via the nuclear factor-κB signaling pathway in vitro. Exp. Ther. Med. 2015; 10 (4): 1584–1590. doi: 10.3892/etm.2015.2702

5. Маянский А.Н., Маянский Н.А., Заславская М.И. Нуклеарный фактор-kВ и воспаление. Цитокины и воспаление. 2007; 6 (2): 3–9. Mayansky A.N., Mayansky N.A., Zaslavskaya M.I. Nuclear factor-kappa B and inflammation: activation and regulation. Tsitokiny i vospalenie = Cytokines and Inflammation. 2007; 6 (2): 3–9. [In Russian].

6. 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. Молекул. мед. 2013; 2: 24–32. Kulikov E.S., Ogorodova L.M., Freidin M.B., Deev I.A., Selivanova P.A., Fedosenko S.V., Kirillova N.A. Molecular mechanisms of severe asthma. Molekulyarnaya meditsina = Molecular Medicine. 2013; 2: 24–32. [In Russian].

7. Naumov D.E., Perelman J.M., Kolosov V.P., Potapova T.A., Maksimov V.N., Zhou X. Transient receptor potential melastatin 8 gene polymorphism is associated with cold-induced airway hyperresponsiveness in bronchial asthma. Respirology. 2015; 20 (8): 1192– 1197. doi: 10.1111/resp.12605

8. Геренг Е.А., Суходоло И.В., Плешко Р.И., Огородова Л.М., Селиванова П.А., Дзюман А.Н. Цитоморфологический анализ ремоделирования бронхиальной стенки при различных типах бронхиальной астмы. Клин. мед. 2012; 90 (2): 24–27. Gereng E.A., Sukhodolo I.V., Pleshko R.I., Ogorodova L.M., Selivanova P.A., Dzyuman A.N. Cytomorphological analysis of remodeling of the bronchial wall in different types of bronchial asthma. Klinicheskaya meditsina = Clinical Meditsine. 2012; 90 (2): 24–27. [In Russian].

9. Панасенко О.М., Горудко И.В., Соколов А.В. Хлорноватистая кислота как предшественник свободных радикалов в живых системах. Успехи биол. химии. 2013; 53: 195–244. Panasenko O.M., Gorudko I.V., Sokolov A.V. Hypochlorous acid as a precursor of free radicals in living systems. Biochemistry (Moscow). 2013; 78: 1466– 1489.

10. WMA Declaration of Helsinki – Ethical Principles for Medical Research Involving Human Subjects, 2018. Available at: https://www.wma.net/policies-post/wma-declaration-of-helsinki-ethical-principles-for-medical-research-involving-human-subjects/

11. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (2019 update). Available at: www.ginasthma.org

12. Перельман Ю.М., Приходько А.Г. Методика комбинированной диагностики нарушений кондиционирующей функции и холодовой гиперреактивности дыхательных путей. Бюл. физиол. и патол. дыхания. 2002; (12): 22–28. Perelman J.M., Prikhodko A.G. Combined diagnostics technique of assessing conditioning function and cold hyperreactivity of respiratory tract. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya = Bulletin of Physiology and Pathology of Respiration. 2002; (12): 22–28. [In Russian].

13. Перельман Ю.М., Наумов Д.Е., Приходько А.Г., Колосов В.П. Механизмы и проявления осмотической гиперреактивности дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2016. 239 c. Perelman J.M., Naumov D.E., Prikhodko A.G., Kolosov V.P. Mechanisms and manifestations of osmotic airway hyperresponsiveness. Vladivostok: Dal’nauka, 2016. 239 p. [In Russian].

14. Матвеева Л.А. Местная защита респираторного тракта у детей. Томск: Изд-во Том. ун-та, 1993. 276 с. Matveeva L.А. Local protection of the respiratory tract in children. Tomsk, 1993. 276 p. [In Russian].

15. Хейхоу Ф.Г.Дж., Кваглино Д. Гематологическая цитохимия. М.: Медицина, 1983. 320 c. Hauhoe F.G.J., Quaglino D. Hematologic cytochemistry. Moscow: Meditsina, 1983. 320 p. [In Russian].

16. Ульянычев Н.В. Системность научных исследований в медицине. Saarbrücken: LAP LAMBERT, 2014. 140 c. Ul’yanychev N.V. Systematic research in medicine. Saarbrücken: LAP LAMBERT, 2014. 140 p. [In Russian].

17. Kawai Y., Kiyokawa H., Kimura Y., Kato Y., Koichiro Ts., Terao J. Нypochlorous acid-derived modification of phospholipids: characterization of aminophospholipids as regulatory molecules for lipid peroxidation. Biochemistry. 2006; 45: 14201–14211. doi: 10.1021/bi0610909

18. Snelgrove R.J., Patel D.F., Patel T., Lloyd C.M. The enigmatic role of the neutrophil in asthma: Friend, foe or indifferent? Clin. Exp. Allergy. 2018; 48 (10): 1275–1285. doi: 10.1111/cea.13191

19. Krishnamoorthy N., Oriss T. B., Paglia M., Fei M., Yarlagadda M., Vanhaesebroeck В., Ray A., Ray P. Activation of c-Kit in dendritic cells regulates T helper cell differentiation and allergic asthma. Nat. Med. 2008; 14 (5): 565–573. doi: 10.1038/nm1766

20. Lim H.F., Nair P. Airway inflammation and inflammatory biomarkers. Semin. Respir. Crit. Care Med. 2018; 39 (1): 56–63. doi: 10.1055/s-0037-1606217

21. Нashimoto S., Matsumoto K., Gon Y., Takahashi N. Update on airway inflammation and remodeling in asthma. Allergy Clin. Immunol. Int. 2007; 19 (5): 178–174. doi: 10.1027/0838-1925.19.5.178