mimmunМедицинская иммунологияMedical Immunology (Russia)1563-06252313-741XSPb RAACI10.15789/1563-0625-PRB-2388mimmun-2388Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESПатофизиологическая взаимосвязь системного воспаления и состояния малых дыхательных путей при легкой бронхиальной астме с ожирениемPathophysiological relation between the systemic inflammation and the state of small airways in mild asthma with obesityЮренкоА. В.YurenkoA. V.

Юренко Алла Валентиновна – кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории восстановительного лечения, врач-терапевт

690105, г. Владивосток, ул. Русская, 73г

Yurenko Alla V., PhD (Medicine), Research Associate, Laboratory of Rehabilitative Treatment, Therapeutist

690105, Vladivostok, Russkaya str., 73g

yurenko_alla@mail.ruАнтонюкМ. В.AntonyukM. V.

Антонюк Марина Владимировна – доктор медицинских наук, профессор, заведующая лабораторией восстановительного лечения

Владивосток

PhD, MD (Medicine), Professor, Head, Laboratory of Rehabilitative Treatment

Vladivostok

antonyukm@mail.ruМинееваЕ. Е.MineevaE. E.

Минеева Елена Евгеньевна – кандидат медицинских наук, научный сотрудник лаборатории восстановительного лечения, врач функциональной диагностики, врач-пульмонолог

Владивосток

PhD (Medicine), Research Associate, Laboratory of Rehabilitative Treatment, Doctor of Functional Diagnostics, Clinical Pulmonologist

Vladivostok

elmineeva@yandex.ruХодосоваК. К.KhodosovaK. K.

Ходосова Кира Константиновна – младший научный сотрудник лаборатории биомедицинских исследований

Владивосток

Junior Research Associate, Laboratory of Biomedical Research

Vladivostok

kira_hodosova@mail.ruНаучно-исследовательский институт медицинской климатологии и восстановительного лечения – Владивостокский филиал Дальневосточного научного центра физиологии и патологии дыханияРоссияResearch Institute of Medical Climatology and Rehabilitation Treatment, Vladivostok Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of RespirationRussian Federation20220812202224612051218Copyright © Юренко А.В., Антонюк М.В., Минеева Е.Е., Ходосова К.К., 20222022Юренко А.В., Антонюк М.В., Минеева Е.Е., Ходосова К.К.Yurenko A.V., Antonyuk M.V., Mineeva E.E., Khodosova K.K.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.mimmun.ru/mimmun/article/view/2388

Цель исследования – установить взаимосвязи между уровнем цитокинов в сыворотке крови и показателями легочной функции; выделение маркеров развития дисфункции малых дыхательных путей у больных легкой бронхиальной астмой частично контролируемого течения с ожирением. Обследовано 53 пациента с легкой бронхиальной астмой частично контролируемого течения с ожирением I-II степени. Группу контроля составили 25 здоровых добровольцев. Всем участникам проводили спирометрию, бодиплетизмографию, в сыворотке крови определяли фактор некроза опухоли альфа (TNFα), интерферон гамма (IFNγ), интерлейкины (IL) IL-2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17А. У пациентов с бронхиальной астмой легкой степени тяжести частично контролируемого течения независимо от массы тела выявлено увеличение IL-17А на 55,8% и IL-4 на 44,9%. По результатам кластерного анализа выделено две группы в зависимости от состояния малых дыхательных путей и уровня про- и противоспалительных цитокинов. Показано, что дисфункция малых дыхательных путей сопровождается гиперцитокинемией и чаще диагностируется при бронхиальной астме с преобладанием Th1- и Th17-иммунного ответа. Выявлена ассоциация IL-17А, IL-6 с показателями, отражающими состояние малых дыхательных путей, IFNγ с показателями, указывающими на наличие обструкции. При легкой бронхиальной астме с ожирением выявлены особенности легочной функции в зависимости от цитокинового статуса. Выделено два иммуно-функциональных варианта, отличающиеся активностью системного воспаления, типом иммунного ответа и состоянием малых дыхательных путей. Выявленные взаимосвязи позволяют рассматривать IL-17А, IL-6 и IFNγ как маркеры дисфункции малых дыхательных путей при легкой бронхиальной астме частично контролируемого течения, ассоциированной с ожирением.

The aim of present study was to establish the relationship between the level of blood serum cytokines and indexes of pulmonary function as well as to identify the markers of evolving dysfunction of small airways in obese patients with partially controlled mild bronchial asthma. We have examined 53 patients with mild asthma of partially controlled clinical course complicated with obesity (I-II degree). The control group consisted of 25 healthy volunteers. All participants underwent spirometry, bodyplethysmography. Tumor necrosis factor alpha (TNFα), interferon gamma (IFNγ), interleukins (IL) IL2, IL-4, IL-6, IL-10, IL-17A were determined in blood serum. In the patients with partially controlled mild asthma, an increase in IL-17A by 55.8%, and IL-4 by 44.9% was detected, regardless of body mass. According to the results of cluster analysis, two sub-groups were discerned, depending on the state of the small airways and the levels of pro- and anti-inflammatory cytokines. The dysfunction of small airways was shown to be accompanied by hypercytokinemia being more common in bronchial asthma with predominant Th1-and Th17-immune responses. We have revealed an association between IL-17A, IL-6 levels and functional indices reflecting the state of the small airways, as well as correlation between IFNγ and the indices of bronchial obstruction. The features of pulmonary function were found to be dependent on the cytokine status in mild asthma with obesity. Two immuno-functional variants were identified, differing in activity of systemic inflammation, type of immune response, and functional state of the small airways. The revealed relationships allow us to consider IL-17A, IL-6 and IFNγ as markers of small airways dysfunction in mild asthma of partially controlled clinical course associated with obesity.

бронхиальная астмаожирениецитокинымалые дыхательные путиbronchial asthmaobesitycytokinessmall airwaysReferencesАйсанов З.Р., Калманова Е.Н. Поражение малых дыхательных путей при бронхиальной астме: новые данные, новая парадигма // Практическая пульмонология, 2019. № 1. С. 6-14.Aisanov Z.R., Kalmanova E.N. The lesion of small airways in patients with asthma: new data, new paradigm. Prakticheskaya pulmonologiya = Practical Pulmonology, 2019, no. 1, pp. 6-14. (In Russ.)Караулов А.В., Анисимова Н.Ю., Должикова Ю.И., Сокуренко С.И., Ликов В.Ф., Борисова Т.В., Киселевский М.В. Спонтанная и индуцированная продукция цитокинов лейкоцитами периферической крови у больных бронхиальной астмой в стадии обострения // Российский биотерапевтический журнал, 2010. Т. 9, № 4. С. 93-96.Karaulov A.V., Anisimova N.Yu., Dolzhikova Yu.I., Sokurenko S.I., Likov V.F., Borisova T.V. et al. Spontaneous and induced cytokines production by peripheral blood leukocytes in patients with asthma. Rossiyskiy bioterapevticheskiy zhurnal = Russian Biotherapeutic Journal, 2010, Vol. 9, no. 4, pp. 93-96. (In Russ.)Курбачева О.М., Жестков А.В., Нагаткин Д.А., Кулагина В.В., Нагаткина О.В. Современный взгляд на иммунопатогенез бронхиальной астмы // Российский аллергологический журнал, 2016. № 2. С. 10-14.Kurbacheva O.M., Zhestkov A.V., Nagatkin D.A., Kulagina V.V., Nagatkina O.V. Modern view on immunopathogenesis of asthma. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal = Russian Allergology Journal, 2016, no. 2, pp. 10-14. (In Russ.)Минеева Е.Е., Антонюк М.В., Юренко А.В., Гвозденко Т.А. Функциональное состояние малых дыхательных путей у пациентов с бронхиальной астмой, ассоциированной с ожирением // Терапевтический архив, 2019. Т. 91, № 1. С. 60-63.Mineeva E.E., Antonyuk M.V., Yurenko A.V., Gvozdenko T.A. Functional state of the small airways in patients with bronchial asthma associated with obesity. Terapevticheskiy arkhiv = Therapeutic Archive, 2019, Vol. 91, no. 1, pp. 60-63. (In Russ.)Минеева Е.Е., Антонюк М.В., Юренко А.В., Гвозденко Т.А., Уксуменко А.А. Дисфункция малых дыхательных путей и состояние легочной функции при легкой бронхиальной астме // Бюллетень физиологии и патологии дыхания, 2020. № 78. С. 76-83.Мineeva Е.Е., Аntonyuk М.V., Yurenko А.V., Gvozdenko Т.А., Uksumenko А.А. Small airways dysfunction and the state of lung function in mild asthma. Byulleten fiziologii i patologii dykhaniya = Bulletin of Respiratory Physiology and Pathology, 2020, no. 78, pp. 76-83. (In Russ.)Мурашов Э.Г., Столов С.В., Тотолян А.А. Участие иммуновоспалительных механизмов в патогенезе различных вариантов бронхиальной астмы // Вестник Северо-Западного государственного медицинского университета им. И.И. Мечникова, 2015. Т. 7, № 1. C. 115-121.Murasov E.G., Stolov S.V., Totolian A.A. The involvement of immuno-inflammatory mechanisms in the pathogenesis of various variants of bronchial asthma. Vestnik Severo-Zapadnogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta im. I.I. Mechnikova = Bulletin of the I. Mechnikov Northwestern State Medical University, 2015, Vol. 7, no. 1, pp. 115-121. (In Russ.)Нурдина М.С., Купаев В.И. Взаимосвязь уровня IL-17, IL-10 со степенью контроля бронхиальной астмы // Вестник современной клинической медицины, 2017. Т. 10, № 3. С. 35-38.Nurdina MS, Kupaev VI. Orrelation between serum IL-17 and IL-10 level and asthma control. Vestnik sovremennoy klinicheskoy meditsiny = Journal of Modern Clinical Medicine, 2017, Vol. 10, no. 3, pp. 35-38. (In Russ.)Собко Е.А., Соловьева И.А., Ищенко О.П., Крапошина А.Ю., Демко И.В., Чубарова С.В. Изменение цитокинового профиля крови у больных бронхиальной астмой тяжелого течения с ожирением // Российский аллергологический журнал, 2013. Т. 10, № 6. C. 13-19.Sobko E.A., Soloveva I.A., Ischenko O.P., Kraposhina A.Y., Demko I.V., Chubarova S.V. Cytokines profile in blood in severe asthma patients with obesity. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal = Russian Allergology Journal, 2013, Vol. 10, no. 6, pp. 13-19. (In Russ.)Трушина Е.Ю., Костина Е.М., Баранова Н.И., Типикин В.А. Роль цитокинов как молекулярных маркеров воспаления при неаллергической бронхиальной астме // Современные проблемы науки и образования, 2018. № 4. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=27799. (Дата обращения: 06.04.2021).Trushina E.Y., Kostina E.M., Baranova N.I., Tipikin V.A. The cytokines role as inflammation molecular markers in non-allergic asthma. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education, 2018, no. 4. [Electronic resource]. Access mode: https://science-education.ru/ru/article/view?id=27799. (Date of the application: April 6, 2021). (In Russ.)Федосеев Г.Б., Трофимов В.И., Негруца К.В., Тимчик В.Г., Голубева В.И., Александрин В.А., Разумовская Т.С., Крякунов К.Н. К вопросу о роли цитокинов в патогенезе бронхиальной астмы и возможностях антицитокиновой терапии // Российский аллергологический журнал, 2016. № 6. С. 23-36.Fedoseev G.B., Trofimov V.I., Negrutsa K.V., Timchik V.G., Golubeva V.I., Aleksandrin V.A., Razumovskaya T.S., Kryakunov K.N. Regarding to the issue of the role of cytokines in the pathogenesis of asthma and the possibilities of anticytokine therapy. Rossiyskiy allergologicheskiy zhurnal = Russian Allergology Journal, 2016, no. 6, pp. 23-36. (In Russ.)Battaglia S., den Hertog H., Timmers M.C., Lazeroms S.P., Vignola A.M., Rabe K.F., Bellia V., Hiemstra P.S., Sterk P.J. Small airways function and molecular markers in exhaled air in mild asthma. Thorax, 2005, Vol. 60, no. 8, pp. 639-644.Battaglia S., den Hertog H., Timmers M.C., Lazeroms S.P., Vignola A.M., Rabe K.F., Bellia V., Hiemstra P.S., Sterk P.J. Small airways function and molecular markers in exhaled air in mild asthma. Thorax, 2005, Vol. 60, no. 8, pp. 639-644.BMI classification. Available at: http://apps.who.int/bmi/index.jsp?introPage=intro_3.html. https://medstatistic.ru/theory/odds_ratio.html.BMI classification. Available at: http://apps.who.int/bmi/index.jsp?introPage=intro_3.html. https://medstatistic.ru/theory/odds_ratio.html.Cheng S.L. Immunologic pathophysiology and airway remodeling mechanism in severe asthma: Focused on IgE-mediated pathways. Diagnostics (Basel), 2021, Vol. 11, no. 1, 83. doi: 10.3390/diagnostics11010083.Cheng S.L. Immunologic pathophysiology and airway remodeling mechanism in severe asthma: Focused on IgE-mediated pathways. Diagnostics (Basel), 2021, Vol. 11, no. 1, 83. doi: 10.3390/diagnostics11010083.Cui A.H., Zhao J., Liu S.X., Hao Y.S. Associations of IL-4, IL-6, and IL-12 levels in peripheral blood with lung function, cellular immune function, and quality of life in children with moderate-to-severe asthma. Medicine, 2017, Vol. 96, no. 12, e6265. doi: 10.1097/MD.0000000000006265.Cui A.H., Zhao J., Liu S.X., Hao Y.S. Associations of IL-4, IL-6, and IL-12 levels in peripheral blood with lung function, cellular immune function, and quality of life in children with moderate-to-severe asthma. Medicine, 2017, Vol. 96, no. 12, e6265. doi: 10.1097/MD.0000000000006265.Juniper E.F., Bousquet J., Abetz L., Bateman E.D.; GOAL Committee. Identifying ‘well-controlled’ and ‘not well-controlled’ asthma using the Asthma Control Questionnaire. Respir. Med., 2006, Vol. 100, no. 4, pp. 616-621.Juniper E.F., Bousquet J., Abetz L., Bateman E.D.; GOAL Committee. Identifying ‘well-controlled’ and ‘not well-controlled’ asthma using the Asthma Control Questionnaire. Respir. Med., 2006, Vol. 100, no. 4, pp. 616-621.Ogawa Y., Duru E.A., Ameredes B.T. Role of IL-10 in the resolution of airway inflammation. Curr. Mol. Med, 2008, Vol. 8, no. 5, pp. 437-445.Ogawa Y., Duru E.A., Ameredes B.T. Role of IL-10 in the resolution of airway inflammation. Curr. Mol. Med, 2008, Vol. 8, no. 5, pp. 437-445.Pellegrino R., Viegi G., Brusasco V., Crapo R.O., Burgos F., Casaburi R., Coates A., van der Grinten C.P.M., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pedersen O.F., Wanger J. Interpretative strategies for lung function tests. Eur. Respir. J., 2005, no. 26, pp. 948-968.Pellegrino R., Viegi G., Brusasco V., Crapo R.O., Burgos F., Casaburi R., Coates A., van der Grinten C.P.M., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pedersen O.F., Wanger J. Interpretative strategies for lung function tests. Eur. Respir. J., 2005, no. 26, pp. 948-968.Sorkness R.L., Bleecker E.R., Busse W.W., Calhoun W.J., Castro M., Chung K.F., Curran-Everett D., Erzurum S.C., Gaston B.M., Israel E., Jarjour N.N., Moore W.C., Peters S.P., Teague W.G., Wenzel S.E., National Heart, Lung, and Blood Institute Severe Asthma Research Program. Lung function in adults with stable but severe asthma: air trapping and incomplete reversal of obstruction with bronchodilation. J. Appl. Physiol., 2008, Vol. 104, no. 2, pp. 394-403.Sorkness R.L., Bleecker E.R., Busse W.W., Calhoun W.J., Castro M., Chung K.F., Curran-Everett D., Erzurum S.C., Gaston B.M., Israel E., Jarjour N.N., Moore W.C., Peters S.P., Teague W.G., Wenzel S.E., National Heart, Lung, and Blood Institute Severe Asthma Research Program. Lung function in adults with stable but severe asthma: air trapping and incomplete reversal of obstruction with bronchodilation. J. Appl. Physiol., 2008, Vol. 104, no. 2, pp. 394-403.Yurenko A.V., Antonyuk M.V., Mineeva E.E., Novgorodtseva T.P., Khodosova K.K. Features of cytokine and adipokine regulation in asthma associated with obesity. Russian Open Med. J., 2019, Vol. 8, Iss. 2, e0203. doi: 10.15275/rusomj.2019.0203.Yurenko A.V., Antonyuk M.V., Mineeva E.E., Novgorodtseva T.P., Khodosova K.K. Features of cytokine and adipokine regulation in asthma associated with obesity. Russian Open Med. J., 2019, Vol. 8, Iss. 2, e0203. doi: 10.15275/rusomj.2019.0203.Zimmermann N., Hershey G.K., Foster P.S., Rothenberg M.E. Chemokines in asthma: Cooperative interaction between chemokines and IL-13. J. Allergy Clin. Immunol., 2003, no. 111, pp. 227-242.Zimmermann N., Hershey G.K., Foster P.S., Rothenberg M.E. Chemokines in asthma: Cooperative interaction between chemokines and IL-13. J. Allergy Clin. Immunol., 2003, no. 111, pp. 227-242.Zissler U.M., Esser-von Bieren J., Jakwerth C.A., Chaker A.M., Schmidt-Weber C.B. Current and future biomarkers in allergic asthma. Allergy, 2016, Vol. 71, no. 4, pp. 475-494.Zissler U.M., Esser-von Bieren J., Jakwerth C.A., Chaker A.M., Schmidt-Weber C.B. Current and future biomarkers in allergic asthma. Allergy, 2016, Vol. 71, no. 4, pp. 475-494.

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