Роль молекул адгезии S-selectin и ICAM 1 у детей с бронхиальной астмой

Бронхиальная астма (БА) является одним из наиболее распространенных хронических бронхолегочных заболеваний детского возраста, представляя серьезную медико-социальную и экономическую проблему. БА представляет собой многофакторное заболевание, в развитии которого играют роль многие факторы. БА является хроническим воспалительным заболеванием, которое характеризуется активацией Т-опосредованных факторов, в том числе факторов адгезии в слизистой бронхов, а также минимальным персестирующим воспалением. Минимальное персестирующее воспаление характеризуется как длительно идущий процесс воспаления (несмотря на полное отсутствие клинических проявлений) у пациентов с аллергопатологией и сопровождается повышенной экспрессией ICAM-1 (молекула межклеточной адгезии 1-го типа) и CD62L (L-селектин) в кровяном русле. При аллергическом воспалении количество лимфоцитов и эозинофилов напрямую зависит от количества ICAM-1, так как именно молекулы межклеточной адгезии обеспечивают трансмиграцию эозинофилов и лейкоцитов через эндотелиальный барьер. Увеличение количества ICAM-1 напрямую зависит от образования различных активных форм кислорода, которые при БА продуцируются в избыточном количестве. В свою очередь ICAM-1 индуцируют изменение цитоскелета белков, которые играют значимую роль в патогенезе БА. Отмечено, что молекулы ICAM-1 и CD62L являются факторами, которые провоцируют изменения на микрореологическом уровне, в том числе и при респираторной патологии аллергического генеза. Доказано, что увеличение количества сосудистых молекул адгезии в дыхательных путях является важной частью патогенеза развития БА. Максимальная экспрессия сосудистой молекулы клеточной адгезии 1 (VCAM-1) и ICAM-1 у людей с предрасположенностью к аллергическим заболеваниям может наступить через неопределенный промежуток времени и сразу же вызвать мощную дегрануляцию эозинофилов в респираторном тракте и капиллярном русле. Также важным триггером обострения астмы является вирусная инфекция. Экспрессия молекулы межклеточной адгезии ICAM-1, клеточного рецептора для большинства риновирусов, на эпителиальных клетках увеличивается после инфицирования самим риновирусом. И эозинофилы, и нейтрофилы способствуют развитию тяжелой астмы или обострению астмы. Так как ICAM-1 является клеточным рецептором для большинства риновирусных инфекций, а именно адгезия эозинофилов к ICAM-1 помогает активации функций эозинофилов, следовательно адгезия эозинофилов к эпителиальным клеткам через ICAM-1 может активировать эозинофилы во время обострения астмы.

Изменения в системе иммуногемореологии у детей с БА являются стартовой точкой нарушений во всех звеньях гемостаза со склонностью к повышенной адгезивности и гиперкоагуляции, которые в свою очередь активируют целый каскад иммуно-метаболических нарушений и инициируют клиническое развитие БА. Для обострения БА характерен отчетливый паттерн экспрессии фактора адгезии ICAM-1 в зависимости от провоцирующего обструкцию агента. У пациентов с БА в зависимости от степени тяжести обострения имеются выраженные изменения при оценке показателей молекул адгезии: выраженное повышение ICAM-1 в период обструкции, вызванной и причинно-значимым аллергеном и инфекционным агентом, но более выраженное повышение в период поллинации, а также незначительное повышение sL в период обструкции вызванной вирусным агентом.

1. Бережанский П.В., Татаурщикова Н.С. Особенности изменений в системе микроциркуляции у детей с аллергическим ринитом в зависимости от выраженности дисфункции вегетативной нервной системы // Медицинская иммунология, 2021. Т. 23, № 1. С. 169-172. doi: 10.15789/1563-0625-CFO-1997.

2. Чучалин А.Г. Стандартизированные эпидемиологические исследования аллергических заболеваний у детей. Адаптация программы «Международное исследование астмы и аллергии у детей (ISAAC)» в России: Пособие для врачей / Под ред. А.Г. Чучалина. М., 1998. 30 с.

3. Abdala-Valencia H., Berdnikovs S., Joan М. Vitamin E isoforms differentially regulate intercellular adhesion Molecule-1-Activation of PKCa in human microvascular endothelial cells. MillsPLoSOne, 2012, Vol. 7, pp. 41-54.

4. Akar-Ghibril N., Casale Т., Custovic A., Phipatanakul W. Allergic endotypes and phenotypes of asthma. J. Allergy Clin. Immunol. Pract., 2020, Vol. 8, no. 2, pp. 429-440.

5. Carman C.V., Jun C.-D., Salas А., Springer Т.А. Endothelial cells proactively form microvilli – like membrane projections upon intercellular adhesion molecule 1 engagement of leukocyte LFA-1. J. Immunol., 2003, Vol 171, no. 11, pp. 6135-6144.

6. Chetta A., Zanini A., Foresiet A. Vascular endothelial growth factor up – regulation and bronchial wall remodelling in asthma. Clin. Exp. Allergy, 2005, Vol. 35, no. 11, pp. 1437-1442.

7. de Nijs S.B., Venekamp L.N., Bel E.H. Adult-onset asthma: is it really different? Eur. Respir. Rev., 2013, Vol. 22, no. 127, pp. 44-52.

8. Eusebio M. Comparison of changes in the percentages of CD8+CD28- TCR alpha beta+ T cell subpopulations in allergic asthma subjects vs controls before and after anti-CD3/anti-CD28/IL-2 stimulation in vitro. J. Biol. Regul. Homeost. Agents. 2013, Vol. 27, no. 4, pp. 969-979.

9. Hill D., Spergel J.M. The Atopic March: Critical evidence and clinical relevance. Ann. Allergy Asthma Immunol., 2018, Vol. 120, no. 2, pp. 131 -137.

10. Hu G., Vogel S.M., Schwartz D.E. Intercellular adhesion molecule-1-dependent neutrophil adhesion to endothelial cells induces caveolae-mediated pulmonary vascular hyperpermeability. Circ. Res., 2008, Vol 102, no. 12 pp. e120-e131.

11. Jacob L.Н.. Annelies К., Zwitserloot M. Asthma, bronchial hyperresponsiveness, allergy and lung function development until early adulthood: A systematic literature review. Pediatr. Allergy Immunol., 2021, Vol. 32, no. 6, pp. 1238-1254.

12. Kast R.E. Tumor necrosis factor has positive and negative self regulatory feed back cycles centered around cAMP. Int. J. Immunopharmacol., 2000, Vol. 22, no. 11, pp. 1001-1006.

13. Khan V.V., Tataurschikova N.S., Nurpeissov T.T. The Prevalence of atopic dermatitis among children and adults in Kazakhstan. In: advanced technologies for sustainable development of urban green infrastructure. 2021, pp. 194-201.

14. Klaassen E.M. Integrative genomic analysis identifies a role for intercellular adhesion molecule 1 in childhood asthma. Pediatr. Allergy Immunol., 2014, Vol. 25, no. 2, pp. 166-172.

15. Kuruvilla M., Vanijcharoenkarn K., Shih J.A., Lee F. Epidemiology and risk factors for asthma. Respir. Med., 2019, Vol. 149, pp. 16-22.

16. Martinelli R. ICAM1-mediated endothelial nitric oxide synthase activation via calcium and AMP – activated protein kinase is required for transendothelial lymphocyte migration. Mol. Biol. Cell, 2009, Vol. 20, no. 3, pp. 995-1005.

17. Matsuda A., Fukuda S., Matsumoto К., Saito Н. Th1/Th2 cytokines reciprocally regulate in vitro pulmonary angiogenesis via CXC chemokine synthesis. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol., 2008, Vol. 38, no. 2, pp. 168-175.

18. Nakagome K., Nagata M. lvement and possible role of eosinophils in asthma exacerbation. Front. Immunol., 2018, Vol. 9. 2220. doi: 10.3389/fimmu.2018.02220.

19. Nurmagambetov T., Kuwahara R., Garbe P. The economic burden of asthma in the United States, 20082013. Ann. Am. Thorac. Soc., 2018, Vol. 15, no. 3, pp. 348-356.

20. Sumagin R., Sarelius I.H. Intercellular adhesion molecule-1 enrichment near tricellular endothelial junctions is preferentially associated with leukocyte transmigration and signals for reorganization of these junctions to accommodate leukocyte passage. J. Immunol., 2010, Vol. 184, no. 9, pp. 5242-5252.

21. Tataurschikova N.S., Berezhansky P.V. Some features of the key phenotypes of allergic rhinitis among children in a metropolis. Springer Geography, 2021, pp. 202-208.

22. Toskala E., Kennedy D.W. Asthma risk factors. Int. Forum Allergy Rhinol., 2015, Vol. 5, Suppl. 1, pp. S11-S16.

23. Tsakadze N.L., Zhao Z., D’Souza S.E. Interactions of intercellular adhesion molecule-1 with fibrinogen. Trends Cardiovasc. Med., 2002, Vol. 12, no. 3, pp. 101-108.

24. Wang Q., Doerschuk С.М. The signaling pathways induced by neutrophil – endothelial cell adhesion. Antioxid. Redox Signal., 2002, Vol. 4, no. 1, pp. 39-47.