Состав полиненасыщенных жирных кислот мембран лейкоцитов у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких

Цель исследования – анализ состава n-3 и n-6 полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) цитомембран лейкоцитов крови при хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) легкой и средней степени тяжести; установление роли нарушения состава ПНЖК в мембране клеток иммунной системы в прогрессировании ХОБЛ. В исследовании приняли участие 110 пациентов с легкой (60 человек) и средней степенью тяжести ХОБЛ (50 человек) (средний возраст 57,5±4,8 лет). Диагноз ХОБЛ выставлен в соответствии с Глобальной инициативой по хронической обструктивной болезни легких (GOLD-2017). Контрольную группу составили 32 практически здоровых некурящих добровольца с нормальной функцией легких (средний возраст 42,0±3,4 лет). Иммунологическое исследование включало проточно-цитометрическое определение субпопуляций иммунных клеток крови (Т-лимфоцитов (CD3⁺), Т-хелперных клеток (CD4⁺), цитотоксических Т-лимфоцитов (CD8⁺) и В-клеток (CD19⁺) (Becton Dickinson, США). Лейкоциты периферической крови выделялись на градиенте фиколл-верографина. Липиды из мембран лейкоцитов экстрагировались смесью хлороформ-метанол, 1:2 (по объему). Метиловые эфиры жирных кислот мембран лейкоцитов анализировали с помощью газожидкостной хроматографии “Shimadzu GC-2010” (Япония). При анализе профиля полиненасыщенных жирных кислот лейкоцитарных мембран у больных ХОБЛ выявлена низкая концентрация эссенциальной линолевой кислоты (18:2n-6) независимо от тяжести заболевания. Содержание длинноцепочечных n-6 ПНЖК, таких как дигомо-γ-линоленовой кислоты (20:3n- 6), арахидоновой кислоты (20:4n-6) и докозатетраеновой кислоты (22:4n-6) были повышены у пациентов с ХОБЛ по сравнению с контрольной группой. Концентрация описанных выше n-6 ПНЖК в лейкоцитарных мембранах была увеличена у пациентов с ХОБЛ средней степени тяжести по сравнению с пациентами с легкой формой ХОБЛ. Выявлен значительный дефицит физиологически важной n-3 ПНЖК – эйкозапентаеновой кислоты (20:5n-3) в лейкоцитарной мембране у пациентов с ХОБЛ. В свою очередь низкий уровень докозагексаеновой кислоты (22:6n-3) является результатом дефицита его предшественника – 20:5n-3. Результаты исследования указывают на изменение состава n-3 и n-6 ПНЖК лейкоцитарных мембран крови у пациентов с ХОБЛ. Показано, что нарушение состава полиненасыщенных жирных кислот мембран лейкоцитов возникает уже на ранней стадии заболевания. Следовательно, дисбаланс в составе жирных кислот лейкоцитов вносит значительный вклад в развитие и прогрессирование ХОБЛ.

жирные кислоты, полиненасыщенные жирные кислоты, лейкоциты, клеточная мембрана, хроническое воспаление, ХОБЛ

1. Adolph S., Fuhrmann H., Schumann J. Unsaturated fatty acids promote the phagocytosis of P. aeruginosa and R. equi by RAW264.7 macrophages. Curr. Microbiol., 2012, Vol. 65, no. 6, pp. 649-655.

2. Balode L., Strazda G., Jurka N. Lipoxygenase-derived arachidonic acid metabolites in chronic obstructive pulmonary disease. Medicina (Kaunas, Lithuania), 2012, Vol. 48, no. 6, pp. 292-298.

3. Barnes P.J. Cellular and molecular mechanisms of asthma and COPD. Clin. Sci., 2017, Vol. 131, no. 13, pp. 1541-1558.

4. Fan V.S., Gharib S.A., Martin T.R., Wurfel M.M. COPD disease severity and innate immune response to pathogen-associated molecular patterns. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis., 2016, Vol. 11, pp. 467-477.

5. Fan Y.Y., Fuentes N.R., Hou T.Y., Barhoumi R. Remodelling of primary human CD4+ T cell plasma membrane order by n-3 PUFA. Br. J. Nutr., 2018, Vol. 119, no. 2, pp. 163-175.

6. Gangopadhyay S., Vijayan V.K., Kumar S.B. Lipids of erythrocyte membranes of COPD patients: a quantitative and qualitative study. COPD, 2012, Vol. 9, no. 4, pp. 322-331.

7. Global initiative for chronic obstructive lung disease, pocket guide to COPD diagnosis, management, and prevention, a guide for health care professionals (2017 edition). Available at: www.goldcopd.com.

8. Kytikova O.Yu., Perelman J.M., Novgorodtseva T.P., Denisenko Y.K., Kolosov V.P., Antonyuk M.V., Gvozdenko T.A. Peroxisome proliferator-activated receptors as a therapeutic target in asthma. PPAR Research, 2020, 890696. doi: 10.1155/2020/8906968.

9. Kytikova O.Yu., Novgorodtseva T.P., Antonyuk M.V., Denisenko Y.K., Gvozdenko T.A. Pro-resolving lipid mediators in the pathophysiology of asthma. Medicina, 2019, Vol. 55, 284. doi: 10.3390/medicina55060284.

10. Lee I.H., Imanaka M.Y., Modahl E.H., Ana P. Lipid raft phase modulation by membrane-anchored proteins with inherent phase separation properties. Torres-Ocampo. ACS Omega, 2019, Vol. 4, no. 4, pp. 6551-6559.

11. Novgorodtseva T.P., Karaman Y.K., Zhukova N.V., Lobanova E.G., Antonyuk M.V., Kantur T.A. Composition of fatty acids in plasma and erythrocytes and eicosanoids level in patients with metabolic syndrome. Lipids in Health and Disease, 2011, Vol. 10, 82. doi:10.1186/1476-511X-10-82.

12. Schug Z.T., Frezza C., Galbraith L.C., Gottlieb E. The music of lipids: how lipid composition orchestrates cellular behaviour. Acta Ontologica, 2012, Vol. 51, Iss. 3, pp. 301-331.

13. Schumann J. It is all about fluidity: fatty acids and macrophage phagocytosis. Eur. J. Pharmacol., 2016, Vol. 785, no. 15, pp. 18-23.

14. Sezgin E., Levental I., Mayor S. et al. The mystery of membrane organization: composition, regulation and physiological relevance of lipid rafts. Rev. Mol. Cell Biol., 2017, 18, no. 6, pp. 361-374.

15. Wood L.G. Omega-3 polyunsaturated fatty acids and chronic obstructive pulmonary disease. Curr. Opin. Clin. Nutr. Metab. Care., 2015, 18, no. 2, pp. 128-132