mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-2017-4-431-440mimmun-1314Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ TOLL-ПОДОБНОГО РЕЦЕПТОРА 2 И TOLL-ПОДОБНОГО РЕЦЕПТОРА 4 У ДЕТЕЙ С БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМОЙEXPRESSION FEATURES OF TOLL-LIKE RECEPTOR 2 AND TOLL-LIKE RECEPTOR 4 IN CHILDREN WITH ASTHMAГанковскаяЛ. В.GankovskayaL. V.

Доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой иммунологии.

Москва

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Department of Immunology, Medicobiologic Faculty.

Намазова-БарановаЛ. С.Namazova-BaranovaL. S.

Доктор медицинских наук, профессор, академик РАН, заведующая  кафедрой факультетской педиатрии № 1 ПФ  РНИМУ им. Н.И. Пирогова; заместитель  директора по научной работе ННПЦЗД.

Москва

PhD, MD (Medicine), Professor, Full Member, Russian Academy of Sciences, Head, Department of Pediatrics No. 1, RN N. Pirogov RMU; Deputy-director  on Science, National Scientific and Practical Center of Children's Health.

Moscow

ХореваМ. В.KhorevaM. V.

Доктор медицинских наук, профессор кафедры иммунологии.

Москва

PhD, MD (Medicine), Professor, Department of Immunology, Medicobiologic Faculty.

Moscow

БрагвадзеБ. Г.BragvadzeB. G.

Брагвадзе Белла Гелаевна - аспирант кафедры иммунологии МБФ.

117513, Россия, Москва, ул. Островитянова, 1, стр. 9. Тел.: 8 (925) 302-01-63

Bragvadze Bella G. - Postgraduate Student,  Department of Immunology, Medicobiologic Faculty.

117513, Moscow, Ostrovityanova str., 1, bldg 9. Phone: 7 (925) 302-01-63

b.bragvadze@mail.ruОгурцоваА. Д.OgurtsovaA. D.

Аспирант кафедры иммунологии МБФ.

Москва

Postgraduate Student,  Department of Immunology, Medicobiologic Faculty.

Moscow

АлексееваА. А.AlekseevaA. A.

Кандидат медицинских наук, кафедра факультетской педиатрии № 1 ПФ РНИМУ им. Н.И. Пирогова; заведующая  отделением восстановительного лечения детей с аллергическими болезнями и заболеваниями органов дыхания, ННПЦЗД.

Москва

PhD (Medicine), Department of Pediatrics No. 1, RN N. Pirogov RMU; Head of the Department of rehabilitation of children with allergic diseases and respiratory diseases, NSPCCH.

Moscow

ГанковскийВ. А.GankovskiiV. А.

Кандидат медицинских наук, врач-оториноларинголог отделения восстановительного лечения детей с болезнями ЛОР-органов  и челюстно-лицевой области.

PhD (Medicine), The ENT  specialist of the Department of rehabilitation treatment of children with diseases of ENT  organs and oral and maxillofacial region.

Moscow

СвитичО. А.SvitichO. А.

Доктор медицинских наук, член-корр. РАН, доцент кафедры иммунологии  МБФ.

Москва

PhD, MD (Medicine), Corresponding Member, Russian Academy of Sciences, Assistant Professor, Department of Immunology, Medicobiologic Faculty.

Moscow

ФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения РФРоссияRussian National N. Pirogov Research Medical UniversityRussian FederationФГБОУ ВО «Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова» Министерства здравоохранения РФ; ФГАУ «Национальный научно-практический центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФРоссияRussian National N. Pirogov Research Medical University; National Scientific and Practical Center of Children's HealthRussian FederationФГАУ «Национальный научно-практический центр здоровья детей» Министерства здравоохранения РФРоссияNational Scientific and Practical Center of Children's HealthRussian Federation201730082017194431440Copyright © Ганковская Л.В., Намазова-Баранова Л.С., Хорева М.В., Брагвадзе Б.Г., Огурцова А.Д., Алексеева А.А., Ганковский В.А., Свитич О.А., 20172017Ганковская Л.В., Намазова-Баранова Л.С., Хорева М.В., Брагвадзе Б.Г., Огурцова А.Д., Алексеева А.А., Ганковский В.А., Свитич О.А.Gankovskaya L.V., Namazova-Baranova L.S., Khoreva M.V., Bragvadze B.G., Ogurtsova A.D., Alekseeva A.A., Gankovskii V.А., Svitich O.А.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/1314

В настоящее время в литературе активно обсуждается неоднозначная роль  распознающих  рецепторов врожденного иммунитета, в частности TLRs,  в иммунопатогенезе бронхиальной астмы  (БА).

Цель нашей работы – исследование экспрессии ТLR2 и TLR4 на уровне  клеток слизистой полости носа и лейкоцитов периферической крови (ЛПК) больных БА разной степени тяжести.

В исследование были  включены 40 детей  с БА (3-12  лет)  и 10 здоровых детей  того  же возраста. Методом ПЦР-РВ оценивали экспрессию генов  TLR2  и TLR4  в соскобах со слизистой полости носа и в ЛПК; методом проточной цитометрии определяли процент моноцитов, лимфоцитов и гранулоцитов,  экспрессирующих TLR2  TLR4, и интенсивность их экспрессии; методом мультиплексного иммунофлуоресцентного анализа оценивали уровень про и противовоспалительных цитокинов (IL-1β, IL-1ra, IL-6, IL-8, IL-10, TNFα) в назальных смывах.

В результате проведенного исследования выявлена гиперактивация факторов врожденного иммунитета на уровне  слизистой оболочки полости носа  у больных с БА,  проявляющаяся повышением экспрессии генов  TLR2, TLR4  и выработки как  провоспалительных, так и противовоспалительных цитокинов. Выявлена связь  между  уровнем цитокинов и  степенью тяжести бронхиальной астмы. В периферической крови определено достоверное увеличение экспрессии TLR2 и TLR4 на циркулирующих  CD14+ моноцитах у детей с БА.

Таким образом, показано увеличение экспрессии генов  TLRs слизистой полости носа  и повышение поверхностной экспрессии TLR2  и TLR4  на циркулирующих моноцитах больных бронхиальной астмой по сравнению со здоровыми детьми. Выявленные изменения свидетельствуют о вовлечении системы TLRs в иммунопатогенез бронхиальной астмы. В дальнейшем TLRs могут быть использованы в качестве маркеров прогноза течения БА и возможных терапевтических мишеней.

Currently actively  discussed  the  role  of innate immunity receptors, in particular TLRs  in the immunopathogenesis of bronchial asthma (BA).

The aim of our work was to study the expression of ТLR2 and TLR4 on the nasal mucosal cells and peripheral blood leukocytes  of patients with BA of different  severity.

The study included 40 children with asthma (3-12 years) and 10 healthy  children. Methods: real-time PCR, flow cytometry and multiplex immunofluorescence analysis evaluated the levels of pro and anti-inflammatory cytokines (IL-1β, IL-1ra, IL-6, IL-8, IL-10, TNFα) in nasal swabs.

The result of the study hyperactivation of the factors of innate immunity at the level of the mucosal  of the nasal cavity in patients with asthma, manifested by increased gene expression  of TLR2, TLR4, and production of proinflammatory as well as anti-inflammatory cytokines. Correlation between cytokine levels and the severity of asthma. In the  peripheral blood  identified a significant  increase  in the  expression  of TLR2  and  TLR4  on circulating CD14+  monocytes in children with BA.

Thus,  the  increase  of gene expression  of TLRs  mucosa of the  nasal cavity, increase  surface  expression  of TLR2  and TLR4  on circulating monocytes of patients with bronchial asthma compared to healthy  children. The revealed changes indicate the involvement of the system of TLRs in the immunopathogenesis of bronchial asthma. In the future, TLRs can be used as markers  to predict the course of ad and possible therapeutic targets.

TLR2TLR4провоспалительные цитокиныэкспрессия генапроточная цитометриябронхиальная астмаTLR2TLR4proinflammatory cytokinesexpressionflow cytometryasthmaReferencesБогомильский М.Р., Свитич О.А., Ганковский В.А., Рахманова И.В. Особенности врожденного иммунитета у здоровых детей и у детей с гипертрофией аденоидных вегетаций // Вестник РГМУ, 2015. № 4. С. 24-27. [Bogomilsky M.R., Svitich O.A., Gankovskiy V.A., Rakhmanova I.V. Innate immunity features in healthy children and in children with adenoid hypertrophy. Vestnik RGMU = Bulletin of Russian State Medical University, 2015, no. 4, pp. 24-27. (In Russ.)]Богомильский М.Р., Свитич О.А., Ганковский В.А., Рахманова И.В. Особенности врожденного иммунитета у здоровых детей и у детей с гипертрофией аденоидных вегетаций // Вестник РГМУ, 2015. № 4. С. 24-27. [Bogomilsky M.R., Svitich O.A., Gankovskiy V.A., Rakhmanova I.V. Innate immunity features in healthy children and in children with adenoid hypertrophy. Vestnik RGMU = Bulletin of Russian State Medical University, 2015, no. 4, pp. 24-27. (In Russ.)]Зайцева М.А., Брагвадзе Б.Г., Свитич О.А., Ганковская Л.В.. Ассоциация полиморфных маркеров, локализованных в 5’-нетранслируемой области гена DEFB1 с бронхиальной астмой у детей // Вестник РГМУ, 2016. № 4. С. 43-47. [Zаitsеvа М.А., Bragvadze B.G., Svitich O.A., Gankovskaya L.V. Analysis of TLRs genes expression and defb1 polymorphisms association in children with bronchial asthma. Vestnik RGMU = Bulletin of Russian State Medical University, 2016, no. 4, pp. 43-47. (In Russ.)]Зайцева М.А., Брагвадзе Б.Г., Свитич О.А., Ганковская Л.В.. Ассоциация полиморфных маркеров, локализованных в 5’-нетранслируемой области гена DEFB1 с бронхиальной астмой у детей // Вестник РГМУ, 2016. № 4. С. 43-47. [Zаitsеvа М.А., Bragvadze B.G., Svitich O.A., Gankovskaya L.V. Analysis of TLRs genes expression and defb1 polymorphisms association in children with bronchial asthma. Vestnik RGMU = Bulletin of Russian State Medical University, 2016, no. 4, pp. 43-47. (In Russ.)]Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Мешкова Р.Я. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии. M.: ГЕОТАР-Медиа, 2011. C. 148-165. [Kovalchuk L.V., Gankovskaya L.V., Meshkova R. Ya. Clinical immunology and allergology with the basics of general immunology]. Moscow: GEOTAR-Media, 2011, pp. 148-165. (In Russ.)]Ковальчук Л.В., Ганковская Л.В., Мешкова Р.Я. Клиническая иммунология и аллергология с основами общей иммунологии. M.: ГЕОТАР-Медиа, 2011. C. 148-165. [Kovalchuk L.V., Gankovskaya L.V., Meshkova R. Ya. Clinical immunology and allergology with the basics of general immunology]. Moscow: GEOTAR-Media, 2011, pp. 148-165. (In Russ.)]Ковальчук Л.В., Свитич О.А., Ганковская Л.В., Мироншиченкова А.М., Ганковский В.А. Роль TOLLподобных рецепторов в патогенезе инфекционных заболеваний человека // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье», 2012. № 2. С. 147-153. [Kovalchuk L.V., Svitich O.A., Gankovskaya L.V., Mironchenko M.A., Gankovskaya V.A. The role of TOLL-like receptors in the pathogenesis of human infectious diseases. Kurskiy nauchno-prakticheskiy vestnik «Chelovek i ego zdorovye» = Kurskiy Scientifically-Practical Bulletin «Person and His Health», 2012, no. 2, pp. 147-153. (In Russ.)]Ковальчук Л.В., Свитич О.А., Ганковская Л.В., Мироншиченкова А.М., Ганковский В.А. Роль TOLLподобных рецепторов в патогенезе инфекционных заболеваний человека // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье», 2012. № 2. С. 147-153. [Kovalchuk L.V., Svitich O.A., Gankovskaya L.V., Mironchenko M.A., Gankovskaya V.A. The role of TOLL-like receptors in the pathogenesis of human infectious diseases. Kurskiy nauchno-prakticheskiy vestnik «Chelovek i ego zdorovye» = Kurskiy Scientifically-Practical Bulletin «Person and His Health», 2012, no. 2, pp. 147-153. (In Russ.)]Ковальчук Л.В., Хорева М.В., Никонова А.С. Распознающие рецепторы врожденного иммунитета (NLR, RLR И CLR) // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2011. № 1. С. 93-100. [Kovalchuk L.V., Khoreva, M.V., Nikonova A.S. Recognition receptors of innate immunity (NLR, RLR and CLR). Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2011, no. 1, pp. 93-100. (In Russ.)]Ковальчук Л.В., Хорева М.В., Никонова А.С. Распознающие рецепторы врожденного иммунитета (NLR, RLR И CLR) // Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии, 2011. № 1. С. 93-100. [Kovalchuk L.V., Khoreva, M.V., Nikonova A.S. Recognition receptors of innate immunity (NLR, RLR and CLR). Zhurnal mikrobiologii, epidemiologii i immunobiologii = Journal of Microbiology, Epidemiology and Immunobiology, 2011, no. 1, pp. 93-100. (In Russ.)]Чучалин А.Г., Оспельникова Т.П., Осипова Г.Л. Роль респираторных инфекций в обострениях бронхиальной астмы // Пульмонология, 2007. № 5. С. 32-34. [Chuchalin A.G., Ospelnikova T.P., Osipova G.L. The role of respiratory infections in exacerbations of bronchial asthma. Pul`monologiya = Pulmonology, 2007, no. 5, pp. 32-34. (In Russ.)]Чучалин А.Г., Оспельникова Т.П., Осипова Г.Л. Роль респираторных инфекций в обострениях бронхиальной астмы // Пульмонология, 2007. № 5. С. 32-34. [Chuchalin A.G., Ospelnikova T.P., Osipova G.L. The role of respiratory infections in exacerbations of bronchial asthma. Pul`monologiya = Pulmonology, 2007, no. 5, pp. 32-34. (In Russ.)]Bezemer G.F., Sagar S., van Bergenhenegouwen J., Georgiou N.A., Garssen J., Kraneveld A.D., Folkerts G. Dual role of Toll-like receptors in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Pharmacol. Rev., 2012, no. 64, pp. 337-358.Bezemer G.F., Sagar S., van Bergenhenegouwen J., Georgiou N.A., Garssen J., Kraneveld A.D., Folkerts G. Dual role of Toll-like receptors in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Pharmacol. Rev., 2012, no. 64, pp. 337-358.Cirillo I., Marseglia G., Klersy C., Ciprandi G. Allergic patients have more numerous and prolonged respiratory infections than nonallergic subjects. Allergy, 2007, Vol. 62, no. 9, pp. 1087-1090.Cirillo I., Marseglia G., Klersy C., Ciprandi G. Allergic patients have more numerous and prolonged respiratory infections than nonallergic subjects. Allergy, 2007, Vol. 62, no. 9, pp. 1087-1090.Crespo-Lessmann A., Mateus E., Vidal S., Ramos-Barbón D., Torrejón M., Giner J., Soto L., Juárez C., Plaza V. Expression of toll-like receptors 2 and 4 in subjects with asthma by total serum IgE level. Respir. Res., 2016, no. 17, p.41.Crespo-Lessmann A., Mateus E., Vidal S., Ramos-Barbón D., Torrejón M., Giner J., Soto L., Juárez C., Plaza V. Expression of toll-like receptors 2 and 4 in subjects with asthma by total serum IgE level. Respir. Res., 2016, no. 17, p.41.Diogenes S. Ferreira, Raquel Annoni, Luiz F.F. Silva, Monique Buttignol, Angela B.G. Santos, Maria C.R. Medeiros, Luciana N.S. Andrade, Ching Y. Yick, Peter J. Sterk, Jorge L.M. Sampaio, Marisa Dolhnikoff, Sally E. Wenzel, Thais Mauad. Toll-like receptors, 3 and 4 and thymic stromal lymphopoietin expression in fatal asthma. Clin. Exp. Allergy, 2012, Vol. 42, no. 10, pp. 1459-1471.Diogenes S. Ferreira, Raquel Annoni, Luiz F.F. Silva, Monique Buttignol, Angela B.G. Santos, Maria C.R. Medeiros, Luciana N.S. Andrade, Ching Y. Yick, Peter J. Sterk, Jorge L.M. Sampaio, Marisa Dolhnikoff, Sally E. Wenzel, Thais Mauad. Toll-like receptors, 3 and 4 and thymic stromal lymphopoietin expression in fatal asthma. Clin. Exp. Allergy, 2012, Vol. 42, no. 10, pp. 1459-1471.Gankovskii V., Svitich O., Gankovskaya L., Alekseeva A., Zaiceva M., Bragvadze B., Namazova-Baranova L. Association between a functional single nucleotide polymorphism in the DEFB-1 gene and risk of child asthma. Community, Diversity, Vitality, 2016, p. 44.Gankovskii V., Svitich O., Gankovskaya L., Alekseeva A., Zaiceva M., Bragvadze B., Namazova-Baranova L. Association between a functional single nucleotide polymorphism in the DEFB-1 gene and risk of child asthma. Community, Diversity, Vitality, 2016, p. 44.Khoreva M.V., Gankovskaya L.V., Latisheva T.V. Expression and functional analysis of toll-like receptor 4 on peripheral blood monocytes in asthmatic patients. Proceedings Allergy & Immunophysiology: Innovate Technologies, 2016, pp. 43-51.Khoreva M.V., Gankovskaya L.V., Latisheva T.V. Expression and functional analysis of toll-like receptor 4 on peripheral blood monocytes in asthmatic patients. Proceedings Allergy & Immunophysiology: Innovate Technologies, 2016, pp. 43-51.Pace E., Di Sano C., Ferraro M., Bruno A., Caputo V., Gallina S., Gjomarkaj M. Budesonide increases TLR4 and TLR2 expression in Treg lymphocytes of allergic asthmatics. Pulm. Pharmacol. Ther., 2015, no. 32, pp. 93-100.Pace E., Di Sano C., Ferraro M., Bruno A., Caputo V., Gallina S., Gjomarkaj M. Budesonide increases TLR4 and TLR2 expression in Treg lymphocytes of allergic asthmatics. Pulm. Pharmacol. Ther., 2015, no. 32, pp. 93-100.Svitich O., Gankovskaya L., Namazova-Baranova L., Gankovskii V., Zaiceva M., Alekseeva A., Bragvadze B. Association of SNPS in DEFB1 gene and HBD-1 expression with bronchial asthma. Allergy, 2016, Vol. 71, no. S102, p. 280.Svitich O., Gankovskaya L., Namazova-Baranova L., Gankovskii V., Zaiceva M., Alekseeva A., Bragvadze B. Association of SNPS in DEFB1 gene and HBD-1 expression with bronchial asthma. Allergy, 2016, Vol. 71, no. S102, p. 280.Tashiro H., Takahashi K., Hayashi S., Kato G., Kurata K., Kimura S., Sueoka-Aragane N. Interleukin-33 from Monocytes Recruited to the Lung Contributes to House Dust Mite-Induced Airway Inflammation in a Mouse Model. PLoS One, 2016, no. 11, pp. 1-16.Tashiro H., Takahashi K., Hayashi S., Kato G., Kurata K., Kimura S., Sueoka-Aragane N. Interleukin-33 from Monocytes Recruited to the Lung Contributes to House Dust Mite-Induced Airway Inflammation in a Mouse Model. PLoS One, 2016, no. 11, pp. 1-16.Wark Р., Johnston S. Asthmatic bronchial epithelial cells have a deficient innate immune response to infection with rhinovirus. The Journal of Experimental Medicine, 2005, no. 6, pp. 937-947.Wark Р., Johnston S. Asthmatic bronchial epithelial cells have a deficient innate immune response to infection with rhinovirus. The Journal of Experimental Medicine, 2005, no. 6, pp. 937-947.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.