Содержание Th17-связанных и Th2-цитокинов у больных бронхиальной астмой с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей

Феномен холодовой гиперреактивности дыхательных путей весьма распространен среди больных бронхиальной астмой. Возможное участие иммунных механизмов в ее формировании недостаточно изучено. В частности, отсутствует информация о взаимодействии Th17-связанных цитокинов с цитокинами Th2 иммунного ответа, сопровождающими воспаление у больных бронхиальной астмой при холод-индуцированном бронхоспазме. Цель – оценить содержание интерлейкинов IL-17A, IL-6, IL-22, IL-4 и IL-13 у больных бронхиальной астмой и их роль в формировании холодовой гиперреактивности дыхательных путей. У 43 больных бронхиальной астмой проводили измерение спирометрических показателей форсированного выдоха, оценивали содержание интерлейкинов в сыворотке крови до и после проведения бронхопровокационной пробы с 3-минутной изокапнической гипервентиляцией холодным (-20 °С) воздухом. Сформированы 2 группы пациентов с наличием (1-я группа, n = 14) и отсутствием (2-я группа, n = 29) холодовой гиперреактивности дыхательных путей, верифицируемой по степени падения объема форсированного выдоха за 1 сек (∆ОФВ1_игхв) после холодовой пробы (-16,5 (-20,0 – -12,0)% и -2,3 (-3,5 – -0,8)% соответственно; р < 0,0001). У больных 1-й группы по отношению ко 2-й группе регистрировались более низкие исходные значения ОФВ₁ (88,1±3,1% и 96,6±2,2%, р = 0,044) и средней объемной скорости выдоха на уровне 25-75 % жизненной емкости легких (СОС_25-75 62,4±3,87% и 75,6±3,7%, р = 0,013). Кроме того, исходное содержание IL-17A, IL-6, IL-4 у лиц с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей было значимо выше, чем у больных, не реагировавших на холодный воздух. Прослеживалась корреляционная связь между содержанием IL-17А в крови и выраженностью реакции бронхов (∆ОФВ_1игхв) на холодовую пробу (Rs = -0,33; р = 0,049). У больных бронхиальной астмой с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей высокое содержание IL-17A, IL-6 и IL-4 свидетельствует об участии в регуляции холод-индуцированного бронхоспазма и иммунного ответа как Th2, так и Тh1/Тh17-цитокинов с формированием иммунного воспаления «Th2-низкого» подтипа.

1. Никольский А.А., Шиловский И.П., Юмашев К.В., Вишнякова Л.И., Барвинская Е.Д., Ковчина В.И., Корнеев А.В., Туренко В.Н., Каганова М.М., Брылина В.Е., Никонова А.А., Козлов И.Б., Кофиади И.А., Сергеев И.В., Маерле А.В., Петухова О.А., Кудлай Д.А., Хаитов М.Р. Влияние локального подавления экспрессии гена Stat3 на нейтрофильное воспаление легких в экспериментальной модели на мышах // Иммунология, 2021. Т. 42, № 6. С. 600-614.

2. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Н.Л., Афанасьева Е.Ю., Кочегарова Е.Ю., Ошур Л.Ю., Перельман Ю.М. Возможности достижения контроля бронхиальной астмы при базисной терапии экстрамелкодисперсным беклометазоном/формотеролом: открытое наблюдательное проспективное исследование // Фарматека, 2020. Т. 27, № 10. С. 80-87.

3. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Гиперреактивность дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2011. 204 с.

4. Ульянычев Н.В. Системность научных исследований в медицине. Саарбрюккен: LAP LAMBERT, 2014. 140 с.

5. Bedoya S.K., Lam B., Lau K., Larkin J. 3rd. Th17 cells in immunity and autoimmunity. Clin. Dev. Immunol., 2013, Vol. 2013, 986789. doi: 10.1155/2013/986789.

6. Chen W., Cao Y., Zhong Y., Jing Sun, Dong J. The mechanisms of effector Th cell responses contribute to Treg cell function: New insights into pathogenesis and therapy of asthma. Front. Immunol., 2022, Vol. 11, no. 13, 862866. doi: 10.3389/fimmu.2022.862866.

7. Desai M., Oppenheimer J. Elucidating asthma phenotypes and endotypes: progress towards personalized medicine. Ann. Allergy Asthma Immunol., 2016, Vol. 116, no. 5, рр. 394-401.

8. Doran E., Cai F., Holweg C.T.J., Wong K., Brumm J., Arron J.R. Interleukin-13 in asthma and other eosinophilic disorders. Front. Med., 2017, Vol. 4, 139. doi: 10.3389/fmed.2017.00139.

9. Duvall M.G., Krishnamoorthy N., Levy B.D. Non-type 2 inflammation in severe asthma is propelled by neutrophil cytoplasts and maintained by defective resolution. Allergol. Int., 2019, Vol. 68, no. 2, рр. 143-149.

10. Frey A., Lunding L.P., Ehlers J.C., Weckmann M., Zissler U.M., Wegmann M. More than just a barrier: The immune functions of the airway epithelium in asthma pathogenesis. Front. Immunol., 2020, Vol. 11, 761. doi: 10.3389/fimmu.2020.00761.

11. Fujisawa T., Chang M.M., Velichko S., Thai P., Hung L.Y., Huang F., Phuong N., Chen Y., Wu R. NF-κB mediates IL-1β- and IL-17A-induced MUC5B expression in airway epithelial cells. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 2011, Vol. 45, no. 2, рр. 246-252.

12. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (2023 update). Available at: https://ginasthma.org/wp-content/uploads/2023/07/GINA-2023-Full-report-23_07_06-WMS.pdf.

13. Habib N., Pasha M.A., Tang D.D. Current understanding of asthma pathogenesis and biomarkers. Cells, 2022, Vol. 11, no. 17, 2764. doi: 10.3390/cells11172764.

14. Howell I., Howell A., Pavord I.D. Type 2 inflammation and biological therapies in asthma: Targeted medicine taking flight. J. Exp. Med., 2023, Vol. 220, no. 7, e20221212. doi: 10.1084/jem.20221212.

15. Junttila I.S. Tuning the cytokine responses: An update on interleukin (IL)-4 and IL-13 receptor complexes. Front. Immunol., 2018, Vol. 9, 888. doi: 10.3389/fimmu.2018.00888.

16. Kingston H. Mills G. IL-17 and IL-17- producing cells in protection versus pathology. Nat. Rev. Immunol., 2023, Vol. 23, рр. 38-54.

17. Koh C.-H., Kim B.-S., Kang C.-Y., Chung Y., Seo H.IL-17 and IL-21: Their immunobiology and therapeutic potentials. Immune Netw., 2024, Vol. 24, no. 1, e2. doi: 10.4110/in.2024.24.e2.

18. McFarlane A., Pohler E., Moraga I. Molecular and cellular factors determining the functional pleiotropy of cytokines. FEBS J., 2023, Vol. 290, no. 10, рр. 2525-2552.

19. McIntyre A.P., Viswanathan R.K. Phenotypes and endotypes in asthma. Adv. Exp. Med. Biol., 2023, Vol. 1426, рр. 119-142.

20. Mills K.H.G. IL-17 and IL-17-producing cells in protection versus pathology. Nat. Rev. Immunol., 2023, Vol. 23, no. 1, рр. 38-54.

21. Nishihara M., Ogura H., Ueda N., Tsuruoka M., Kitabayashi C., Tsuji F., Aono H., Ishihara K., Huseby E., Betz U.A., Murakami M., Hirano T. IL-6-gp130-STAT3 in T cells directs the development of IL-17+ Th with a minimum effect on that of Treg in the steady state. Int. Immunol., 2007, Vol. 19, no. 6, рр. 695-702.

22. Ono M. Control of regulatory T-cell differentiation and function by T-cell receptor signalling and Foxp3 transcription factor complexes. Immunology, 2020, Vol. 160, no. 1, рр. 24-37.

23. Varricchi G., Brightling C.E., Grainge C., Lambrecht B.N., Chanez P. Airway remodelling in asthma and the epithelium: on the edge of a new era. Eur. Respir. J., 2024, Vol. 63, no. 4, 2301619. doi: 10.1183/13993003.01619-2023.

24. Xie Y., Abel P.W., Casale T.B., Tu Y. TH17 cells and corticosteroid insensitivity in severe asthma. J. Allergy Clin. Immunol., 2022, Vol. 1, no. 49, рр. 467-479.

25. Yu X., Li L., Cai B., Zhang W., Liu Q., Li N., Shi X., Yu L., Chen R., Qiu C. Single-cell analysis reveals alterations in cellular composition and cell-cell communication associated with airway inflammation and remodeling in asthma. Respir. Res., 2024, Vol. 25, 76. doi: 10.1186/s12931-024-02706-4.

26. Zeng J., Li M., Zhao Q., Chen M., Zhao L., Wei S., Yang H., Zhao Y., Wang A., Shen J., Du F., Chen Y., Deng S., Wang F., Zhang Z., Li Z., Wang T., Wang S., Xiao Z., Wu X. Small molecule inhibitors of RORγt for Th17 regulation in inflammatory and autoimmune diseases. J. Pharm. Anal., 2023, Vol. 13, no. 6, рр. 545-562.

27. Zhang X., Xu Z., Wen X., Huang G., Nian S., Li L., Guo X., Ye Y., Yuan Q. The onset, development and pathogenesis of severe neutrophilic asthma. Immunol. Cell Biol., 2022, Vol. 100, no. 3, рр. 144-159.