Бронхиальная астма в сочетании с полипозным риносинуситом: клиническая характеристика и анализ локальной экспрессии гена IL37

• Хаитов Муса Рахимович
• Дынева Мирамгуль Есенгельдыевна
• Савлевич Елена Леонидовна
• Кудлай Дмитрий Анатольевич
• Гайсина А.Р.
• Никольский Александр Аркадьевич
• Шиловский Игорь Петрович
• Курбачёва О.М.

Резюме

Введение. Бронхиальная астма (БА) в сочетании с полипозным риносинуситом (ПРС) считается одним из самых сложных фенотипов астмы, недостаточно охарактеризованным с точки зрения этиопатогенеза, а противоречивые данные многочисленных исследований создают трудности при составлении рекомендаций по диагностике и лечению данного состояния.

Цель исследования - анализ уровня локальной экспрессии гена 1L37 и Th1-, Th2-, Th17-цитокинов у пациентов с БА в сочетании с ПРС.

Материал и методы. В исследование включили 48 добровольцев, которых разделили на 4 группы: "Здоровые добровольцы", "Неаллергическая БА + ПРС" (нБА + ПРС), "Аллергическая БА + ПРС" (аБА + ПРС), "ПРС без БА". У всех участников исследования проведено клинико-лабораторное, инструментальное, гистологическое исследование, оценка локальной экспрессии генов 1L37, а также 1FNG, 1L1B, 1L4,1L5,1L13,1L17F в полученном биопсийном материале (полипозная ткань) с помощью полимеразной цепной реакции в режиме реального времени.

Результаты. Полученные результаты подтвердили взаимовлияние БА и ПРС, а, согласно опросникам SNOT-22 и ACQ-7, сочетание данных заболеваний приводило к более тяжелому и неконтролируемому течению и БА, и ПРС. Эти результаты коррелировали с повышением абсолютного и относительного количества эозинофилов в периферической крови (р = 0,05), выраженной эозинофильно-клеточной инфильтрацией стромы носовых полипов в группе "нБА + ПРС". Также мы установили, что локальная дисрегуляция Th1-, Th2-, Th17-иммунного лежит в основе развития ПРС у пациентов с БА. Более того, высокая экспрессия гена 1L37 у пациентов с БА в сочетании с ПРС, особенно у пациентов с нБА + ПРС, возможно, говорит о включении компенсаторного механизма.

Заключение. ИЛ-37 можно рассматривать в качестве будущего молекулярного биомаркера выраженности воспаления при БА и ПРС. Дальнейшее изучение патогенеза БА и ПРС поможет понять механизмы, связывающие эти заболевания, и рассмотреть возможные молекулы мишени для биологической терапии.

Ключевые слова:ген 1L37; бронхиальная астма; полипозный риносинусит; цитокины; воспаление; экспрессия генов

Бронхиальная астма (БА) и полипозный риносинусит (ПРС) представляют собой распространенные воспалительные заболевания органов дыхания, часто сочетающиеся между собой [1]. В мире от БА страдают от 4 до 18 % населения; в России заболеваемость находится в пределах 5-8 % [2, 3]. По данным различных эпидемиологических исследований, среди больных ПРС астму диагностируют значительно чаще, чем в общей популяции, - у 45-76 %, из них у 14 % пациентов выявляется непереносимость нестероидных противовоспалительных препаратов [4]. Обнаружена четкая связь развития ПРС у больных БА по мере увеличения возраста. Установлено, что у больных БА старше 40 лет ПРС встречается в 4 раза чаще, чем у пациентов до 40 лет (12,4 против 3,1 %) [5]. Кроме того, сочетание у женщин ПРС и БА встречается значительно чаще, чем у мужчин (66 против 46 %). Следует отметить, что течение ПРС у женщин было более тяжелым и требовало большего количества оперативных вмешательств по сравнению с мужчинами [6]. Указанные заболевания традиционно рассматриваются как независимые, однако в последние годы появляются публикации, доказывающие обратное [4, 7]. Bruce и соавт. выявили повышенную частоту встречаемости полипов у пациентов с БА, которая составила 31,4 % при легкой форме БА, а в группе пациентов со средней и тяжелой формой БА - 48,3 и 94,4 % [8]. Yacoub и соавт. обнаружили, что 53 % пациентов с ПРС имели БА, которая способствовала рецидивирующему формированию полипов [7]. Российские исследователи также подтвердили взаимосвязь БА и ПРС, продемонстрировав в своем исследовании повышенную встречаемость полипов у пациентов со среднетяжелым (47,9 %) и тяжелым (41,2 %) течением БА [4]. По всей видимости, воспаление в верхних дыхательных путях поддерживает воспаление нижних дыхательных путей, и наоборот.

В связи с продолжающимся ростом заболеваемости БА и ПРС, недостаточностью существующей терапии тяжелых форм БА, особенно при сочетании с ПРС, главной задачей является поиск новых подходов для их диагностики и терапии, которая на сегодняшний день остается наиболее актуальной. В то же время разработка новых средств лечения и поиск биомаркеров невозможны без детального понимания молекулярных и клеточных механизмов патогенеза БА и ПРС.

Недавние успехи молекулярной иммунологии позволили установить, что в инициации и поддержании БА и ПРС непосредственное участие принимают эозинофилы и нейтрофилы, а также Th1-, Th2- и Тh17-клетки, продуцирующие такие провоспалительные цитокины, как ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-13, ИЛ-17A, ИЛ-17F, ИЛ-22. В результате формируются основные признаки заболеваний: развитие гиперчувствительности дыхательных путей, инфильтрация провоспалительных клеток (нейтрофилов и эозинофилов) в зону воспаления (ткань легких при БА и слизистая оболочка полости носа и околоносовых пазух при ПРС) и ремоделирование респираторного тракта. Центральную роль при воспалении различного генеза, а в первую очередь при БА и ПРС, играют цитокины семейства интерлейкина-1 (ИЛ-1). Семейство ИЛ-1 включает 7 лигандов, выполняющих функцию агонистов (ИЛ-1 α и β, ИЛ-18, ИЛ-33, ИЛ-36 α, β и γ), 3 лиганда - антагонистов рецепторов (ИЛ-1Ra, ИЛ-36Ra, ИЛ-38) и один противовоспалительный цитокин (ИЛ-37) [9, 10]. В последние годы большое внимание уделяется изучению роли ИЛ-37 в патогенезе БА и ПРС, поскольку рецептор для данного цитокина локализуется на различных клетках иммунной системы, вовлеченных в патогенез как БА, так и ПРС, что говорит о его возможном участии в развитии этих заболеваний. В литературе часто упоминается, что ИЛ-37 является негативным регулятором воспалительного процесса при хронических воспалительных заболеваниях, который он проявляет путем прямого воздействия на эозинофилы, Т- и эпителиальные клетки [11]. Однако данные о его системной и локальной активности, которые мы получаем из многочисленных исследований, оказываются противоречивыми, порождая множество других вопросов.

В данном исследовании мы дали клинико-диагностическую характеристику пациентов, оценили степень эозинофильно-клеточной инфильтрации полипозной ткани, изучили уровень экспрессии гена 1L37 и Th1-, Th2-, Тh17-цитокинов в ткани полипа и проанализировали изменения баланса Th2/Th1 (1L13/1FNG), Th2/Th17 (1L13/ 1L17F), Th17/Th1 (1L17/ 1FNG).

Материал и методы

Пациенты. Были отобраны 48 взрослых добровольцев, которые на основании критериев включения/исключения распределены на 4 группы. 1-я группа: здоровые добровольцы, 2-я группа: пациенты с неаллергической БА + ПРС (нБА + ПРС), 3-я группа: пациенты с аллергической БА + ПРС (аБА + ПРС), 4-я группа: пациенты с ПРС без БА. Исследование предварительно было одобрено в локальном этическом комитете, в дальнейшем у каждого добровольца было взято информированное письменное согласие на участие в исследовании.

Во всех исследуемых группах проводилось клинико-лабораторное, инструментальное и аллергологическое обследование, включающее клинический анализ крови, спирометрию, сбор аллергологического анамнеза и постановку кожных прик-тестов с использованием диагностических водно-солевых растворов аллергенов компании АО "Биомед" им. И.И. Мечникова: аллерген из домашней пыли, библиотечной пыли, пера подушек, аллерген эпидермальный из шерсти кошки и собаки, аллерген D. pteronyssinus, D. farinae, которые имели концентрацию 10 000 ± 2500 PNU/мл. Также использовались водно-солевые растворы аллергенов АО "НПО "Микроген": микст-аллерген из пыльцы деревьев, луговых и сорных трав, которые имели концентрацию 10 000 PNU/мл. Помимо водно-солевых растворов аллергенов, использовали тест-контрольную жидкость компании АО "НПО Микроген" и раствор гистамина 0,1 % компании ТОО "Бурли". При отсутствии в анамнезе БА, но наличии жалоб и нормальных показателей функции внешнего дыхания для подтверждения наличия БА проводили пробу с бронхолитиком (сальбутамол в дозе 400 мкг однократно). Оценка состояния контроля БА основывалась на опроснике ACQ-7 (Asthma Control Questionnaire - опросник контроля астмы).

Наличие двустороннего ПРС было подтверждено эндоскопическим исследованием полости носа и данными компьютерной томографии околоносовых пазух (ОНП). При эндоскопическом осмотре полости носа устанавливали степень распространенности полипозных вегетаций по рекомендациям EPOS (European position paper on rhinosinusitis and nasal polyposis) 2012 г. [12]. Пациентов с изолированными антрохоанальными или односторонними полипами носа не включали в исследование. Оценку состояния контроля ПРС проводили с использованием опросника SNOT-22 (Sino-nasal outcome nest -22 questions - опросник контроля исхода болезней носа и околоносовых пазух). Всем пациентам проведена эндовидеоскопическая полипотомия, а у группы здоровых добровольцев осуществлялся хирургический забор фрагментов слизистой оболочки задних концов нижних носовых раковин при проведении плановой конхотомии.

Гистологическое исследование. Операционный материал фиксировали в 10 % нейтральном забуференном формалине при pH 7,2-7,4 на протяжении 12-24 ч. Проводку материала, заключение в парафин, приготовление гистологических препаратов и окраску гематоксилином и эозином проводили по общепринятой методике. Для микротомии использовали ротационный микротом с ручным приводом Leica RM2235 (Германия). Исследование проводили на микроскопе Zeiss AxioScope A1 (Германия) при увеличениях ×100, ×400. Оценивали эпителиальную выстилку полипа или его фрагментов, состояние желез, выраженность отека и фиброзирования стромы, а также плотность и состав воспалительной инфильтрации, которые определяли не менее чем в 10 репрезентативных полях зрения при увеличении микроскопа ×400. Для установления плотности инфильтрата проводили подсчет эозинофилов, нейтрофилов, лимфоцитов, гистиоцитов, макрофагов, тучных клеток с последующим вычислением среднего арифметического значения. В зависимости от величины последнего условно выделяли 3 степени выраженности лейкоцитарной воспалительной инфильтрации: слабую (I степень), умеренную (II степень) и значительную (III степень). К I степени относили случаи, в которых рассчитанное на 10 полей зрения среднее арифметическое значение не превышало 200 клеток, при II степени среднее арифметическое варьировало от 201 до 400 клеток, при III степени среднее арифметическое превышало 400 клеток (рис. 1).

Рис. 1. Степень выраженности лейкоцитарной воспалительной инфильтрации стромы полипов полости носа. Окраска гематоксилином и эозином, ×400

По количественным показателям числа эозинофилов и нейтрофилов в воспалительном инфильтрате определяли эозинофильно-нейтрофильный индекс (ЭНИ), равный отношению среднего арифметического числа эозинофилов к среднему арифметическому числа нейтрофилов в 10 учтенных полях зрения. Ниже приведена формула вычисления:

Подготовка образцов для проведения полимеразной цепной реакции в реальном времени (ПЦР-РВ).

Замороженные образцы тканей разрезали на маленькие кусочки и помещали в специальные пробирки для гомогенизации, содержащие лизирующий буфер; в дальнейшем их гомогенизировали при 45 000 об/мин. Пробирки с гомогенатами центрифугировали и отбирали надосадочную жидкость, из которой выделяли РНК с помощью набора для выделения нуклеиновых кислот QIAGEN (Германия). Далее при помощи реагентов для проведения обратной транскрипции (ОТ-01 "СИНТОЛ", Россия) была выделена кДНК для проведения ПЦР-РВ. ПЦР-РВ проводили с использованием прибора ICycler iQ5 (Bio-Rad, США). Последовательности праймеров представлены в табл. 1.

Таблица 1. Последовательности праймеров и их зондов после проведения полимеразной цепной реакции в реальном времени

Статистическая обработка полученных данных. Статистический анализ фактических данных проводили при помощи пакета статистических программ Statistica 12.0. Данные приводили в виде средней арифметической ± стандартная ошибка средней (M ± m).

Статистическую значимость различий определяли с помощью непараметрического критерия - U-теста Манна-Уитни. Различия считались статистически значимыми при р < 0,05. Для анализа связи двух числовых показателей использовали ранговую корреляцию Спирмена. Корреляция считалась достоверной при p < 0,05.

Результаты

Характеристика пациентов

У всех пациентов, включенных в исследование, собирали подробный анамнез жизни, заболевания, а также аллергологический анамнез. Данные представлены в табл. 2.

Во всех исследуемых группах преобладали женщины, но в группе "ПРС без БА" соотношение женщин и мужчин составило 33,33 и 66,67 %, достоверных отличий между данными группами не было (р = 0,965) (см. табл. 2). Средняя продолжительность БА была 7,9 ± 2,50 года для 2-й группы и 12,2 ± 2,77 года для 3-й группы, статистически значимых различий не наблюдалось. Продолжительность ПРС во 2-й группе -7,4 ± 2,09 года, в 3-й группе - 11,2 ± 3,14 года, в 4-й группе - 14,2 ± 4,12 без статистически значимых различий между этими группами. В данном исследовании мы также анализировали частоту обострений и случаев госпитализации по поводу БА, хирургических вмешательств (эндовидеоскопическая полипотомия носа) по поводу ПРС за весь период болезни, как предлагает Европейский ринологический исследовательский форум (www.rhinologyresearch.eu), организованный EUFOREA (European Forum for Research and Education in Allergy and Airway Diseases). Выявлено, что больший процент (91,67 %) госпитализаций приходится на группу "аБА + ПРС" по сравнению с группой "нБА + ПРС" (58,33 %), но статистически значимых различий между ними не наблюдалось (р = 0,214) (см. табл. 2). Однако частота обострений по поводу БА превалировала именно в группе "нБА + ПРС", где пациенты отличались более тяжелым течением БА, что приводило к увеличению объема лечения системными и/или пероральными глюкокортикоидами. Что касается частоты хирургических вмешательств, из данных, приведенных в табл. 2, следует, что наибольший процент полипотомий, проводившихся более 4 раз, был в группе "нБА + ПРС" по сравнению с группами "аБА + ПРС" и "ПРС без БА", но статистически значимых различий не выявлено (р = 0,312 и р = 0,175 соответственно).

Таблица 2. Демографическая характеристика пациентов

Примечание. * - статистически значимо отличается от группы "Здоровые добровольцы", p < 0,05; ** - статистически значимо отличается от группы "ПРС", p < 0,05; ᴼ - статистически значимо отличается от группы "аБА + ПРС", p < 0,05.

В процессе аллергологического обследования выявлено преобладание сенсибилизации к круглогодичным аллергенам - 50 и 33 % как к круглогодичным, так и к пыльцевым аллергенам, а вот сенсибилизация только к пыльцевым аллергенам составила всего 17 %. При сборе анамнеза также учитывалась лекарственная непереносимость нестероидных противовоспалительных средств (НПВС), которая часто встречается при ПРС и БА. В когорте больных, вошедших в наше исследование, непереносимость НПВС преобладала в группе "нБА + ПРС" с выявленной достоверной разницей по сравнению с группой "ПРС без БА" (р = 0,031, см. табл. 2). Поэтому необходимо рассматривать лекарственную непереносимость НПВС как один из признаков выраженности эозинофильного воспаления при сочетании БА и ПРС.

Согласно данным опросника ACQ-7, БА была неконтролируемой как в группе "нБА + ПРС", так и в группе "аБА + ПРС", что подтверждается снижением объема форсированного выдоха за первую секунду (ОФВ₁) - 2,13 ± 0,68 л (р = 0,0006) и 2,5 ± 0,21 л (р = 0,006) соответственно по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (3,3 ± 0,16 л). При сравнении пациентов с нБА и аБА в сочетании с ПРС и пациентов с ПРС без БА (3,35 ± 0,28 л) имелись статистически значимые отличия (р = 0,03 и 0,002 соответственно), но при сравнении между группой "нБА + ПРС" и "аБА + ПРС" статистически значимых различий не наблюдалось (р = 0,12). В группе "ПРС без БА" статистически значимых отличий (р = 0,91) ОФВ₁ от группы "Здоровые добровольцы" не установлено. При оценке ОФВ₁/ФЖЕЛ (форсированной жизненной емкостью легких) выявлено снижение в группах "нБА + ПРС" (63,8 ± 3,06 %; р = 0,0001), "аБА + ПРС" (66,1 ± 2,96 %; р = 0,003), "ПРС без БА" (77,3 ± 2,20 %; р = 0,02) по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (82,1 ± 1,85 %), но также имеется статистически значимое снижение данного показателя у пациентов с нБА и аБА в сочетании с ПРС по сравнению с пациентами с ПРС без БА (р = 0,001) (табл. 3).

Таблица 3. Данные лабораторно-инструментального обследования пациентов

Примечание. * - статистически значимо отличается от группы "Здоровые добровольцы", p<0,05; ** - статистически значимо отличается от группы "ПРС", p<0,05; ᴼ - статистически значимо отличается от группы "аБА + ПРС", p<0,05.

При оценке выраженности симптомов риносинусита по опроснику SNOT-22, где тяжесть состояния прямо пропорциональна количеству набранных баллов, статистически значимые изменения были выявлены в группе "аБА + ПРС" (р = 0,02) по сравнению с группой "ПРС без БА".

В периферической крови при подсчете эозинофилов у пациентов с ПРС без БА их абсолютное и относительное количество было достоверно выше по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (0,08 ± 0,01 × 10⁹ кл/л, абсолютное количество и 1,45 ± 0,24 %, относительное количество) и составило 0,25 ± 0,04 × 10⁹ кл/л и 4,08 ± 0,61 % соответственно (р = 0,004) (см. табл. 3). Максимальное повышение абсолютного и относительного числа эозинофилов наблюдалось в группе "нБА + ПРС" (1,06 ± 0,17 × 10⁹ кл/л, абсолютное, 12,58 ± 2,08 %, относительное количество, р = 0,00005) по сравнению с группой "ПРС без БА" и пациентами с аБА в сочетании с ПРС (0,48 ± 0,12 × 10⁹ кл/л, абсолютное, 6,33 ± 1,26 %, относительное количество, р = 0,002). Таким образом, полученные данные свидетельствуют об утяжелении течения как БА, так и ПРС, что подтверждается данными не только опросников, но и лабораторных и инструментальных методов обследования.

При выполнении патоморфологического исследования ткани полипов в зависимости от преобладания клеток все полипы были разделены на эозинофильные, нейтрофильные и, в случае равного количества соотношения эозинофилов и нейтрофилов, смешанные. В группе "нБА + ПРС" диагностировано 58,33 % эозинофильных, 16,67 % нейтрофильных и 8,33 % смешанных полипов, в группе "аБА + ПРС" 66,67 % эозинофильных полипов, а полипов с преобладанием нейтрофилов не обнаружено. В группе "ПРС без БА" выявлено 50 % эозинофильных, 16,67 % нейтрофильных и 16,67 % смешанных полипов. При изучении соотношения эозинофилов и нейтрофилов в полипозной ткани выявлено, что в группах "нБА + ПРС" (14,94 ± 6,29, р = 0,436) и "ПРС без БА" (17,35 ± 6,23, р = 0.403) ЭНИ был самым высоким по сравнению с группой "аБА + ПРС" (табл. 3), без статистически значимых различий. Корреляционный анализ с расчетом ранговой корреляции Спирмена не выявил достоверной корреляции между абсолютными или относительными значениями эозинофилов периферической крови и эозинофильной инфильтрацией ткани полипов (р = 0,116). Степень клеточной инфильтрации,характеризующая интенсивность местной воспалительной реакции, представлена на рис. 2.

Рис. 2. Степень клеточной инфильтрации полипозной ткани

Преобладание Th2- и Тh17-механизмов у пациентов с неаллергической и аллергической бронхиальной астмой в сочетании с полипозным риносинуситом

Во всех исследуемых группах наблюдалось статистически значимое повышение экспрессии генов ILI3 и ILIB, которые составили 2,13 ± 0,14 (р = 0,0001) и 1,77 ± 0,13 (р = 0,001) для пациентов из группы "нБА + ПРС", 2,03 ± 0,17 (р = 0,0001) и 1,78 ± 0,12 (р = 0,001) - из группы "аБА + ПРС", 1,53 ± 0,09 (р = 0,005) и 1,75 ± 0,24 (р = 0,012) - из группы "ПРС без БА" соответственно по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (1,01 ± 0,12 и 0,99 ± 0,14) (рис. 3). Однако были отмечены статистически значимые (р = 0,001) изменения уровня гена ILI3, выражающиеся в более высокой экспрессии данного цитокина у пациентов с неаллергической и аллергической БА в сочетании с ПРС по сравнению с группой пациентов с ПРС без БА, при этом ген IL4 не детектировался во время исследования. Экспрессия гена IFNG была также статистически значимо повышена во всех исследуемых группах и составила 1,73 ± 0,08 (р = 0,0003) для группы "нБА+ПРС", 1,65 ± 0,09 (р = 0,0005) - для группы "аБА+ПРС", 1,49 ± 0,05 (р = 0,002) - для группы "ПРС без БА" по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (0,99 ± 0,12). При сравнении данных экспрессии гена IFNG между группами "нБА+ПРС", "нБА+ПРС" и "ПРС без БА" статистически значимое повышение выявлено только в группе "нБА+ПРС" (р = 0,05). При рассмотрении уровня экспрессии гена IL5 установлена следующая тенденция: наиболее высокая экспрессия наблюдалась в группе "нБА + ПРС" (2,13 ± 0,14, р = 0,0001) как по сравнению с группой "Здоровые добровольцы", так и по сравнению с группой "аБА + ПРС" и "ПРС без БА" (р = 0,014). Уровень экспрессии ILI7F для групп "нБА + ПРС" (1,60 ± 0,09, р = 0,0008) и "аБА + ПРС" (1,63 ± 0,10, р = 0,001) был статистически значимо выше как по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (0,99 ± 0,13), так и по сравнению с пациентами группы "ПРС без БА" (1,24 ± 0,07, р = 0,005 и р = 0,001 соответственно) (см. рис. 3).

Рис. 3. Экспрессия генов цитокинов в полипозной ткани

Здесь и для рис. 4: * - статистически значимо отличается от группы "Здоровые добровольцы", p < 0,05; ** - статистически значимо отличается от группы "ПРС без БА", p < 0,05; ⁰ - статистически значимо отличается от группы "аБА + ПРС", p < 0,05.

На основе данных об экспрессии вышеуказанных цитокинов мы оценили изменения баланса Th1-, Th2- и Th17-иммунного ответа и отметили преобладание Th2- и Th17-механизмов при развитии полипов у пациентов нБА и аБА (рис. 4).

Рис. 4. Баланс цитокинов

Повышение локальной экспрессии гена IL37 у пациентов с бронхиальной астмой в сочетании с полипозным риносинуситом

Экспрессия гена IL37 была статистически значимо повышена в группе "нБА + ПРС" (3,82 ± 0,54; р = 0,0001), "аБА + ПРС" (1,99 ± 0,23; р = 0,003) и в группе "ПРС без БА" (2,38 ± 0,38; р = 0,001) по сравнению с группой "Здоровые добровольцы" (0,99 ± 0,16). Однако у пациентов с нБА в сочетании с ПРС экспрессия гена IL37 была более выражена по сравнению с группой "ПРС без БА" (р = 0,03). Необходимо отметить, что в группе "нБА + ПРС" выявлена самая высокая экспрессия IL37 - в 1,9 раза (см. рис. 3) по сравнению с группой "аБА + ПРС" (р = 0,009). Проведен корреляционный анализ с расчетом ранговой корреляции Спирмена для изучения взаимосвязи экспрессии генов IL37 и IFNG, IL1B, IL5, IL13, IL17F в полипозной ткани пациентов с нБА и аБА в сочетании с ПРС и ПРС без БА. В ходе статистического анализа выявлены статистически значимые (р = 0,05) прямые связи между экспрессией данных цитокинов. При анализе полученных данных отмечена более сильная связь между генами IL37 и IFNG, IL13, IL17F, что говорит о взаимосвязи активности данных цитокинов.

Обсуждение

Концепция единства дыхательных путей лежит в основе множества исследований, которые изучали взаимовлияние БА и ПРС, показав их общие черты в формировании воспаления и ремоделирования. В процессе обработки полученных данных мы получили результаты, которые свидетельствовали о неконтролируемом течении БА при сочетании с ПРС, подтверждающиеся данными АСР-7, статистически значимым снижением ОФВ₁ и соотношения ОФВ₁/ФЖЕЛ как по сравнению с группой "Здоровые добровольцы", так и с группой "ПРС без БА". Тем временем, согласно опроснику SNOT-22, где отмечалось статистически значимое повышение в группе "аБА + ПРС" по сравнению с другими группами, БА осложняет течение ПРС, что также подтверждается данными эндовидеоскопической полипотомии носа. Согласно рекомендациям EUFOREA, течение ПРС можно считать агрессивным при проведении полипотомии носа более 4 раз за весь период болезни, а последующие полипотомии у данной категории пациентов неэффективны. Пациенты с нБА и аБА в сочетании с ПРС имели больший процент полипотомий, проведенных более 4 раз, что говорит о более тяжелом и агрессивном течении ПРС. Если посмотреть на особенности течения БА, можно увидеть, что пациенты с нБА в сочетании с ПРС характеризовались более тяжелым течением БА, так как они имели не только низкие показатели ОФВ₁, ОФВ₁/ФЖЕЛ, но и существенные изменения клеточного состава крови и полипозной ткани по сравнению с другими исследуемыми группами, что проявлялось в наиболее выраженном отклонении от нормы относительного и абсолютного числа эозинофилов крови и выраженной эозинофильноклеточной инфильтрацией полипозной ткани. Данный факт опровергает предубеждение о выраженном эозинофильном процессе только при наличии аллергии. Безусловно, в этом случае эозинофилия объясняется активацией воспаления, развивающегося с участием ILC 2-го типа, которые, в свою очередь, при посредничестве ИЛ-5 привлекают эозинофилы в зону локальной реакции, способствуют их выживаемости и повышенной активности. БА в сочетании с ПРС характеризуется более агрессивным течением. Так, по данным многих авторов, преобладание эозинофильного типа воспаления имеет прогностически более тяжелое течение и резистентность к проводимой терапии. В данном случае у пациентов с нБА течение заболевания было более тяжелым и неконтролируемым, что требовало применения большего объема системных глюкокортикоидов. Согласно литературным данным, степень тяжести течения БА имеет прямые корреляционные связи с тяжестью течения ПРС. Также группа "нБА + ПРС" отличалась высокой частотой обострений БА по сравнению с группой "аБА + ПРС", соответственно объем лечения с использованием системных глюкокортикоидов был выше, что соответствует литературным источникам [7, 13]. В нашем исследовании показано, что ПРС является ключевым предиктором нарастания тяжести БА. Стоит отметить, что при корреляционном анализе у пациентов с нБА и аБА в сочетании с ПРС, а также у пациентов с ПРС без БА не обнаружено достоверных данных, свидетельствующих о взаимозависимости содержания эозинофилов в строме полипов и периферической крови. Полученные результаты говорят о преобладании локального воспалительного процесса, поддерживающегося дисрегуляцией Th1-, Th2-, Th17-иммунного ответа, что подтверждается данными ПЦР-РВ и гистологического исследования. Учитывая результаты наших предшествующих исследований состояния системного клеточного иммунитета при ПРС [14], это еще раз подтверждает необходимость изучать именно показатели местного воспалительного ответа на уровне слизистой оболочки верхних дыхательных путей, состояние которой является наиболее значимым диагностическим критерием при сочетании БА и ПРС.

В патогенезе БА и ПРС многочисленные про- и противовоспалительные цитокины играют определенную роль, а баланс цитокинов определяет тяжесть их течения. В исследовании Yeganeh отмечено повышение ФНОα, ИЛ-1b, ИЛ-6 и ИЛ-17A у пациентов с БА [15]. Также в работе Raedler и соавт. показано, что пациенты с нБА характеризовались увеличением уровня ИЛ-1β, количества нейтрофилов и сдвигом иммунного ответа в сторону Th17, на этом фоне у пациентов был повышен уровень ИЛ-37 [11]. Эти данные подтверждает и наше исследование, где экспрессия генов IL1B, IL17F и IL5 была статистически значимо повышена у пациентов с нБА и аБА в сочетании с ПРС. У пациентов с ПРС без БА экспрессия гена IL1B также была повышена относительно нормы. Наблюдалось статистически значимое повышение экспрессии гена IL37 во всех исследуемых группах по сравнению со здоровыми добровольцами. Однако Cheng и соавт. в 2014 г. описали снижение уровня мРНК ИЛ-37 и его белка в полипозной ткани по сравнению с контрольной группой [16, 17]. Клетки, выделенные из полипозной ткани, демонстрировали снижение продукции Th2-цитокинов в ответ на введение ИЛ-37. В нашем исследовании у пациентов с нБА экспрессия гена IL37 была высокой, что, возможно, объясняется более тяжелым течением БА у данной категории пациентов. Из этого вытекает предположение, что ИЛ-37 может быть частью цепочки обратных связей, которые контролируют воспалительный процесс, являясь компенсаторным механизмом. Для дальнейшего изучения потенциальных противовоспалительных свойств ИЛ-37 мы оценили корреляционную зависимость между генами IL37и IFNG, IL1B, IL5, IL13, IL17Fу пациентов с БА в сочетании с ПРС и ПРС без БА. Наши результаты показали статистически значимые прямые положительные связи между экспрессией генов данных цитокинов. J. Milonski и соавт. привели данные, где уровень экспрессии генов IL4 и IL13 был выше у пациентов с ПРС, однако экспрессия гена IL13 в данном случае была наиболее выражена по сравнению с геном IL4. Исходя из этого авторы выдвинули предположение, что именно ИЛ-13 в большей степени отвечает за развитие ПРС. В нашем исследовании более сильная связь была обнаружена между генами IL37 и IFNG, IL13, IL17F у пациентов с БА в сочетании с ПРС по сравнению с ПРС без БА. Это говорит о том, что повышение экспрессии гена IL37 приводит к увеличению экспрессии генов IFNG, IL13, IL17F [9, 18, 19]. Полученные результаты согласуются с литературными данными и опровергают гипотезу о том, что снижение экспрессии гена IL37, наблюдаемое при БА, способствует развитию воспаления [20].

С чем связаны данные противоречия, пока не ясно. БА является гетерогенным заболеванием, включающим множество фенотипов, которые развиваются по различным молекулярным механизмам. По всей видимости, мы мало знаем не только о роли ИЛ-37 при сочетании БА и ПРС, но и о его месте в цитокиновой сети, поэтому для понимания изменений уровня ИЛ-37 в зависимости от коморбидной патологии необходимо разобраться, какие факторы выполняют решающую роль в экспрессии данного цитокина, а какие играют роль второго плана, отвечая за дальнейшее поддержание экспрессии гена IL37.

Заключение

Проведенное нами исследование подтвердило взаимовлияние БА и ПРС, показывая необходимость более детальной диагностики, лечения и дальнейшего ведения этой когорты пациентов. В процессе обработки данных мы отметили, что выраженное воспаление было у пациентов с БА в сочетании с ПРС, при этом пациенты с нБА в сочетании с ПРС имели признаки более выраженного эозинофильного воспаления, что является неблагоприятным прогностическим фактором. Безусловно, полученные нами результаты говорят о нарушении Th1-, Th2-, Th17-иммунного ответа при аБА и нБА в сочетании с ПРС, а высокая экспрессия гена IL37 и его положительная корреляция с провоспалительными цитокинами у пациентов с БА в сочетании ПРС, особенно у пациентов с нБА в сочетании с ПРС, возможно, говорит о включении компенсаторного антивоспалительного механизма. Необходимо также понимать, что данная категория пациентов требует пристального внимания со стороны как лечащего врача, так и системы здравоохранения в целом, так как лечение таких пациентов в первую очередь будет основываться именно на понимании особенностей патогенеза. Дальнейшее изучение молекулярных механизмов воспаления и особенностей ремоделирования будет следующим этапом нашего исследования.

Литература

1. Chaaban M.R., Walsh E.M., Erika M., WoodworthB.A. etal. Epidemiology and differential diagnosis of nasal polyps. Am. J. Rhinol. Allergy. 2013; 27 (6): 473-8.

2. Linneberg A., Dam Petersen K., Hahn-Pedersen J., Hammerby E. et al. Burden of allergic respiratory disease: a systematic review. Clin. Mol. Allergy. 2016; 14 (1): 1-14.

3. Курбачева О.М., Павлова К.С. Возможно ли улучшение контроля бронхиальной астмы без увеличения доз глюкокортикостероидов? Практ. пульмонология. 2017; 2: 14-21.

4. Чичкова Н. Бронхиальная астма и полипозный риносинусит : особенности клинического течения и тактика ведения больных. Астма и аллергия. 2015; 1: 19-22.

5. Kowalski M.L., Asero R., Bavbek S., Blanca M. etal. Classification and practical approach to the diagnosis and management of hypersensitivity to nonsteroidal anti-inflammatory drugs. Allergy. 2013; 68 (10): 1219-32.

6. Stevens W.W., Peters A.T., Suh L., Norton J.E. et al. A retrospective, cross-sectional study reveals that women with CRSwNP have more severe disease than men. Immun. Inflamm. Dis. 2015; 3 (1): 14-22.

7. Yacoub M.R., Trimarchi M., Cremona G., Dal Farra S. et al. Are atopy and eosinophilic bronchial inflammation associated with relapsing forms of chronic rhinosinusitis with nasal polyps? Clin. Mol. Allergy. 2015; 13 (1): 1-6.

8. Tan B.K., Chandra R.K., Pollak J., Kato A. et al. Incidence and associated premorbid diagnoses of patients with chronic rhinosinusitis. J. Allergy Clin. Immunol. 2013. 131 (5): 1350-60.

9. Charrad R., Berraïes A., Hamdi B., Ammar J. et al. Increased expression of thymic stromal lymphopoietin in induced sputum from asthmatic children. Immunobiology. 2016; 221 (2): 182-7.

10. Саидов М.З., Давудова Б.Х., Османов А.О., Климова С.В. и др. Экспрессия TOLL-рецепторов в носовых полипах и клетках периферической крови у больных полипозным риносинуситом. Иммунология. 2009; 5: 272-8.

11. Raedler D., Ballenberger N., Klucker E., Böck A. et al. Identification of novel immune phenotypes for allergic and nonallergic childhood asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2015; 135 (1): 81-91.

12. Fokkens WJ., Lund VJ., Mullol J., Bachert C. et al. European position paper on rhinosinusitis and nasal polyps. Rhinol. Suppl. 2012; 23 (3): 1-298.

13. Pearlman A.N., Chandra R.K., Chang D., Conley D.B. et al. Relationships between severity of chronic rhinosinusitis and nasal polyposis, asthma, and atopy. Am. J. Rhinol. Allergy. 2009; 23 (2): 145-8.

14. Савлевич Е.Л., Хайдуков С.В., Курбачева О.М., Бондарева Г.П. и др. Показатели клеточного иммунитета пациентов с хроническим полипозным риносинуситом. Мед. иммунология. 2017; 19 (6): 731-8.

15. Yeganeh C., Xia H., Movassagh C., Koziol-White Chang Y. et al. Emerging mediators of airway smooth muscle dysfunction in asthma. Pulm. Pharmacol. Ther. 2013; 26 (1): 105-11.

16. Cheng J., Ouyang H., Du J. Expression and regulation of interleukin-37 in pathogenesis of nasal polyps. Indian J. Otolaryngol. Head Neck Surg. 2014; 66 (4): 401-6.

17. Саидов М.З., Давудова Б.Х., Климова С.В., Будихина А.С. и др. Клиническая значимость взаимосвязей показателей системного и местного адаптивного и врожденного иммунитета на примере полипозного риносинуиста. Иммунология. 2010; 1: 101-7.

18. Хаитов М.Р., Акимов В.С. Генетическая предрасположенность к развитию бронхиальной астмы и атопии, подходы к идентификации новых генов, ассоциированных с развитием бронхиальной астмы и атопии. Рос. аллергол. журн. 2004; 3: 67-74.

19. Желтикова Т.М., Протасов П.Г., Антропова А.Б., Глушкова А.М. и др. Иммунология. 2014; 35 (2): 73-6.

20. Milonski J., Zielinska-Blizniewska H., Majsterek I., Przybylowska-Sygut K. Expression of POSTIN, IL-4 and IL-13 in chronic rhinosinusitis with nasal polyps. DNACellBiol. 2015; 34 (5): 342-9.

Материалы данного сайта распространяются на условиях лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License («Атрибуция - Всемирная»)