Динамика маркеров воспаления при лечении обострения бронхолегочного процесса у пациентов с нормальным и нарушенным углеводным обменом

Муковисцидоз (МВ) – одно из наиболее частых аутосомно-рецессивных наследственных заболеваний. Первичный генетический дефект при МВ связан с мутацией в гене CFTR, который кодирует белок клеточной мембраны, представляющий собой цАМФ-зависимый хлорный канал. Основными фенотипическими проявлениями МВ являются хроническая обструктивная болезнь легких с бронхоэктазами, персистирующей инфекцией (St. aureus, Ps. aeruginosa, B. cepacia) и аберрантной воспалительной реакцией, а также недостаточность экзокринной функции поджелудочной железы с синдромом мальабсорбции, гипотрофией и замедлением роста. Дефицит функционального белка CFTR сопровождается расстройством метаболизма β-клеток поджелудочной железы, вызывающим расстройство углеводного обмена и развитие диабета, ассоциированного с МВ. Целью данной работы явилось сравнение динамики маркеров воспаления у больных муковисцидозом с нормальным и нарушенным углеводным обменом в период обострения бронхолегочного процесса. В исследовании принимали участие 10 больных с нарушением толерантности к глюкозе (группа 1) и 24 пациента с нормальным углеводным обменом (группа 2). Пациенты двух групп статистически значимо не различались между собой по демографическим признакам, по показателям функции внешнего дыхания и весоростового индекса, по количеству носителей мутации F508del, а также по количеству лиц, инфицированных Ps. aeruginosa и B. cepacia complex. Забор крови проводили дважды: до и после рутинного курса антибиотикотерапии. В полученных образцах плазмы крови определяли содержание антител к одно- и дву-цепочечной ДНК (ss-ДНК-IgG, ds-ДНК-IgG, соответственно), уровень гормонов (дегидроэпиандростерон (ДГЭА) и ДГЭА-сульфат), С-реактивного белка (СРБ) и Мn-зависимой супероксиддисмутазы (Mn-SOD), а также концентрацию цитокинов (фактор некроза опухолей-α (TNFα), интерферон-γ (IFNγ), IFNα, тканевый фактор роста-β1 (TGF-β1), интерлейкин-4 (IL-4), IL-6, IL-10, IL-17A). Исследование перечисленных выше биомаркеров проводили с помощью коммерческих иммуноферментных наборов.

Полученные результаты показывают, что антибиотикотерапия не оказывала существенного влияния на уровень маркеров воспаления в группе пациентов с нарушением углеводного обмена. В то время как у пациентов с нормальным углеводным обменом лечение антибиотиками приводило к статистически значимому снижению провоспалительных факторов в плазме крови. Полученные результаты могут быть связаны как с низкой эффективностью антибиотикотерапии, так и развитием аберрантной воспалительной реакции у пациентов с нарушением толерантности к глюкозе.

1. Bell S.C., Mall M.A., Gutierrez H., Macek M., Madge S., Davies J.C., Burgel P.R., Tullis E., Castaños C., Castellani C., Byrnes C.A., Cathcart F., Chotirmall S.H., Cosgriff R., Eichler I., Fajac I., Goss C.H., Drevinek P., Farrell P.M., Gravelle A.M., Havermans T., Mayer-Hamblett N., Kashirskaya N., Kerem E., Mathew J.L., McKone E.F., Naehrlich L., Nasr S.Z., Oates G.R., O’Neill C., Pypops U., Raraigh K.S., Rowe S.M., Southern K.W., Sivam S., Stephenson A.L., Zampoli M., Ratjen F. The future of cystic fibrosis care: a global perspective. Lancet Respir. Med., 2020, Vol. 8, no. 1, pp. 65-124.

2. Birket S.E., Chu K.K., Liu L., Houser G.H., Diephuis B.J., Wilsterman E.J., Dierksen G., Mazur M., Shastry S., Li Y., Watson J.D., Smith A.T., Schuster B.S., Hanes J., Grizzle W.E., Sorscher E.J., Tearney G.J., Rowe S.M. A functional anatomic defect of the cystic fibrosis airway. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 2014, Vol. 190, no. 4, pp. 421-432.

3. Costa M., Potvin S., Berthiaume Y., Gauthier L., Jeanneret A., Lavoie A., Levesque R., Chiasson J., Rabasa-Lhoret R. Diabetes: a major co-morbidity of cystic fibrosis. Diabetes Metab., 2005, Vol. 31, no. 3, Pt 1, pp. 221-232.

4. Edlund A., Esguerra J.L., Wendt A., Flodström-Tullberg M., Eliasson L. CFTR and Anoctamin 1 (ANO1) contribute to cAMP amplified exocytosis and insulin secretion in human and murine pancreatic beta-cells. BMC Med., 2014, Vol. 12, 87. doi: 10.1186/1741-7015-12-87.

5. Hart N.J., Aramandla R., Poffenberger G., Fayolle C., Thames A.H., Bautista A., Spigelman A.F., Babon J.A.B., deNicola M.E., Dadi P.K., Bush W.S., Balamurugan A.N., Brissova M., Dai C., Prasad N., Bottino R., Jacobson D.A., Drumm M.L., Kent S.C., MacDonald P.E., Powers A.C. Cystic fibrosis-related diabetes is caused by islet loss and inflammation. JCI Insight, 2018, Vol. 3, no. 8, e98240. doi: 10.1172/jci.insight.98240.

6. Khan D., Kelsey R., Maheshwari R.R., Stone V.M., Hasib A., Manderson Koivula F.N., Watson A., Harkin S., Irwin N., Shaw J.A., McClenaghan N.H., Venglovecz V., Ébert A., Flodström-Tullberg M., White M.G., Kelly C. Short-term CFTR inhibition reduces islet area in C57BL/6 mice. Sci. Rep., 2019, Vol. 9, no. 1, 11244. doi: 10.1038/s41598-019-47745-w.

7. Koivula F.N.M., McClenaghan N.H., Harper A.G.S., Kelly C. Islet-intrinsic effects of CFTR mutation. Diabetologia, 2016, Vol. 59, no. 7, pp. 1350-1355.

8. Prentice B.J., Potter K.J., Coriati A., Boudreau V., Rusnell L., Kherani T., Senior P.A., Hameed S., Rabasa-Lhoret R. Cystic fibrosis-related diabetes: Clinical approach and knowledge gaps. Paediatr. Respir. Rev., 2023, Vol. 46, pp. 3-11.

9. Ren L.L., Li X.J., Duan T.T., Li Z.H., Yang J.Z., Zhang Y.M., Zou L., Miao H., Zhao Y.Y. Transforming growth factor-β signaling: From tissue fibrosis to therapeutic opportunities. Chem. Biol. Interact., 2023, Vol. 369, 110289. doi: 10.1016/j.cbi.2022.110289.

10. Saint-Criq V., Gray M.A. Role of CFTR in epithelial physiology. Cell. Mol. Life Sci., 2017, Vol. 74, no. 1, pp. 93-115.

11. Smerieri A., Montanini L., Maiuri L., Bernasconi S., Street M.E. FOXO1 content is reduced in cystic fibrosis and increases with IGF-I treatment. Int. J. Mol. Sci., 2014, Vol. 15, no. 10, pp. 18000-18022.

12. Smyth A.R., Bell S.C., Bojcin S., Bryon M., Duff A., Flume P., Kashirskaya N., Munck A., Ratjen F., Schwarzenberg S.J., Sermet-Gaudelus I., Southern K.W., Taccetti G., Ullrich G., Wolfe S.; European Cystic Fibrosis Society. European Cystic Fibrosis Society Standards of Care: Best Practice guidelines. J. Cyst. Fibros., 2014, Vol. 13, Suppl. 1, pp. S23-S42.

13. Tang X.X., Ostedgaard L.S., Hoegger M.J., Moninger T.O., Karp P.H., McMenimen J.D., Choudhury B., Varki A., Stoltz D.A., Welsh M.J. Acidic pH increases airway surface liquid viscosity in cystic fibrosis. J. Clin. Invest., 2016, Vol. 126, no. 3, pp. 879-891.