Bulletin physiology and pathology of respiration

Бюллетень физиологии и патологии дыхания

1998-5029

12046

10.12737/19935

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

ORIGINAL RESEARCH

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

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

ДИНАМИКА ВОСПАЛИТЕЛЬНО-КЛЕТОЧНОГО ПРОФИЛЯ ИНДУЦИРОВАННОЙ МОКРОТЫ У БОЛЬНЫХ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙ С ХОЛОДОВОЙ ГИПЕРРЕАКТИВНОСТЬЮ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ ПРИ БАЗИСНОЙ ПРОТИВОВОСПАЛИТЕЛЬНОЙ ТЕРАПИИ

Приходько

Анна Григорьевна

Prikhodko

Anna Grigor'evna

prih-anya@ya.ru

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

Пирогов

Алексей Борисович

Pirogov

Aleksey Borisovich

dncfpd@ramn.ru

кандидат медицинских наук;

candidate of medical sciences;

Перельман

Юлий Михайлович

Perelman

Yuliy Mihaylovich

jperelman@mail.ru

доктор медицинских наук;

doctor of medical sciences;

Зиновьев

Сергей Викторович

Zinovev

Sergey Viktorovich

sinowev@mail.ru

кандидат медицинских наук;

candidate of medical sciences;

Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания RU Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration RU

Амурская государственная медицинская академия Amur State Medical Academy

15 06 2016

1 60 15 22

https://zh-szf.ru/en/nauka/article/12046/view

Характер изменений воспалительно-клеточного паттерна бронхиального секрета у больных бронхиальной астмой (БА) в ассоциации с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей (ХГДП) под воздействием стандартной терапии мало исследован. Целью настоящей работы явилось изучение динамики клеточного профиля, нейтрофильного компонента воспаления бронхов при комбинированной терапии больных БА с ХГДП. У 12 больных БА с ХГДП изучались количество клеток индуцированной мокроты (ИМ), пероксидазная, цитолитическая и деструктивная активность эозинофилов и нейтрофилов в мокроте, функция внешнего дыхания и контроль над заболеванием при помощи вопросника Asthma Control Test (АСТ) исходно и через 48 недель после терапии комбинированным препаратом будесонид/формотерол. Исходно больные имели низкий уровень контроля над заболеванием по вопроснику АСТ (14,4±1,2 баллов), ОФВ1 составлял 87,4±3,3% от должных величин, в ИМ превалировали нейтрофилы (26,4±1,7%) над эозинофилами (18,5±2,6%), уровень миелопероксидазы (средний цитохимический коэффициент) составил 65,9±5,4 пикселей. Через 48 недель наблюдения только у 58% пациентов были достигнуты критерии хорошего контроля астмы и улучшение функции внешнего дыхания. В ИМ отмечалось достоверное снижение содержания эозинофилов (11,4±3,2%; p=0,045), уменьшилась интенсивность цитолиза эозинофилов и нейтрофилов, возросла внутриклеточная концентрация миелопероксидазы (98,2±14,1 пикселей; p=0.0637), регистрировались деструктивные изменения в гранулоцитах, однако количество нейтрофилов (34,0±8,2%, р=0,34) оставалось высоким, что было расценено как фактор устойчивой инициации воспаления и оксидативного стресса. Таким образом, использование режима противовоспалительной терапии длительностью 48 недель с применением комбинированного препарата будесонид/формотерол, ориентированное на достижение клинических критериев контроля над астмой у больных с ХГДП, не позволяет достигнуть коррекции нейтрофильного звена воспаления. Количественный показатель нейтрофилов в ИМ у таких больных имеет прогностическое значение для возможной утраты достигнутого контроля над болезнью.

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.

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.

Ivanchuk I.I., Sazonov A.E., Petrovskiy F.I., Leshcheva I.S., Kop´eva A.P., Petrova I.V. The role of IL-5 in the mechanisms of apoptosis of peripheral blood eosinophils of patients with bronchial asthma. Byulleten´ Sibirskoy meditsiny 2003; 2:38-43(in Russian).

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.

Ivanchuk L.I., Ogorodova L.M., Sazonov A.E., Lesheva I.S., Koljeva A.P., Petrova I.V., Malyshev I.Yu. The influence of recombinant interleukin-5 on eosinophil apoptosis in patients with bronchial asthma. Meditsinskaya immunologiya 2004; 6 (1-2):117-120 (in Russian).

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

Korotina O.L., Generalov I.I. Neutrophil extracellular traps: mechanisms of formation, functions. Immunopatologiya, allergologiya, infektologiya 2012; 4:23-32 (in Russian).

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.

Mal´tseva T.A., Pirogov A.B. Markers of inflammation of the respiratory tract in patients with bronchial asthma with cold bronchial hyperresponsiveness. In: Scientific-practical conference “The questions of the maintenance and development of the health of the population of the North and Siberia”. Krasnoyarsk; 2013:50-51 (in Russian).

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 (in Russian).

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

Mayansky A.N. NADPH-oxidase of neutrophils: activation and regulation. Tsitokiny i vospalenie 2007; 6(3):3-13 (in Russian).

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.

Nevzorova V.А., Pazych S.А., Barkhatova D.А., Kudryavtseva V.А. The role of process cell death in course of inflammation under bronchial asthma. Pacific Medical Journal 2006; (2):54−58 (in Russian).

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

Panasenko O.M., Sergienko V.I. Halogenizing stress and its biomarkers. Annals of the Russian Academy of Medical Science 2010; (1):27-39 (in Russian).

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.

Panasenko O.M., Gorudko I.V., Sokolov A.V. Hypochlorous acid as a precursor of free radicals in living systems. Uspekhi biologicheskoy khimii 2013; 53:195-244 (in Russian).

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.

Pirogov А.B., Zinov’ev S.V., Perelman J.М., Semirech Yu.O., Semenova G.V., Kolosov A.V. Myeloperoxidase activity of neutrophils and eosinophils in induced sputum of patients with bronchial asthma with cold bronchial hyperresponsiveness. Bûlleten´ fiziologii i patologii dyhaniâ 2014; (53):50-56 (in Russian).

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.

Pirogov А.B., Prikhodko A.G., Perelman J.M., Zinov’ev S.V., Afanas´eva E.Yu., Kolosov V.P. Inflammatory pattern of bronchial mucosa in patients with bronchial asthma and airway hyperresponsiveness to hyposmotic stimulus. Byulleten´ eksperimental´noy biologii i meditsiny 2016; 161(4):542-546 (in Russian).

12.

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

Prikhodko A.G., Perelman J.M., Kolosov V.P. Airway hyperresponsiveness. Vladivostok: Dal´nauka; 2011 (in Russian).

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.

Prikhodko A.G., Perelman J.M., Pirogov A.B., Borodin E.A., Ushakova E.V., Ul´yanychev N.V., Kolosov A.V. Phenotypic differences and peculiarities of inflammation in asthmatics with isolated and combined airway hyperresponsiveness to cold air and distilled water. Bûlleten´ fiziologii i patologii dyhaniâ 2014; (54):8-16 (in Russian).

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.

Prikhodko A.G., Perelman J.M., Kolosov V.P., Ul´yanychev N.V., Naryshkina S.V., Afanas´eva E.Yu. Features of bronchial asthma clinical course in patients with isolated and combined airway hyperresponsiveness to cold and hyposmotic stimuli. Bûlleten´ fiziologii i patologii dyhaniâ 2014; (53):36-41 (in Russian).

15.

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

Hayhoe F.G.H., Quaglino D. Hematological cytochemistry. Moscow: Meditsina; 1983 (in Russian).

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.

Bakakos P., Schleich F., Alchanatis M., Louis R. Induced sputum in asthma: from bench to bedside. Curr. Med. Chem. 2011; 18(10):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.

Brinkmann V., Zychlinsky A. Beneficial suicide: why neutrophils die to make NETs. Nat. Rev. Microbiol. 2007; 5(8): 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.

Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (Updated 2016). Available at: www.ginasthma.com.

23.

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

Klebanoff S.J. Myeloperoxidase: friend and foe. J. Leukoс. Biol. 2005; 77(5):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.

Neeli I., Khan S.N., Radic M. Histone deimination as a response to inflammatory stimuli in neutrophils. J. Immunol. 2008; 180(3):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.

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; 4:2s.

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.

Steinberg B.E., Grinstein S. Unconventional roles of the NADPH oxidase: signaling, ion hоmeostasis and cell death. Sci. STKE 2007; 379:pe11.

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.

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; 142(1):86-93.