Роль взвешенных микрочастиц атмосферного воздуха в формировании эозинофильного воспаления при Т2-эндотипе бронхиальной астмы

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Общеизвестно, аллергены являются индукторами эозинофильного воспаления при Т2-эндотипе бронхиальной астмы, однако роль неспецифических факторов (микрочастицы атмосферного воздуха, PM) изучена недостаточно.

Цель ― на основе исследования отдельных биомаркеров охарактеризовать эозинофильное воспаление при Т2-эндотипе бронхиальной астмы в условиях влияния микрочастиц атмосферного воздуха.

Материалы и методы. Обследовано 150 пациентов с бронхиальной астмой, из них включён в исследование 61 пациент в возрасте 18–65 лет с Т2-эндотипом бронхиальной астмы: 34 ― с аллергической (1-я группа), 27 ― с неаллергической (2-я группа). Группа сравнения ― 30 человек без бронхиальной астмы и других аллергических заболеваний ― подобрана методом копия-пара. Наряду с общеклиническим и специфическим аллергологическим обследованием проведено определение концентрации IL-33, IL-25, IL-4, IL-5, IL-13, ДПП4 (мультиплексный анализ) и периостина (ИФА) в сыворотке крови. Проанализирована база данных ФБУЗ «Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)» по мониторингу содержания мелкодисперсных веществ атмосферного воздуха в г. Казани (2014–2020 гг.) с оценкой усреднённых за многолетний период (Avr) и максимальных среднегодовых (MaxAvr) концентраций РМ2,5 и РМ10 в зонах проживания. Статистическая обработка данных проведена с использованием пакета R (версия 4.0.5). Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ в рамках проекта 19-05-50094.

Результаты. Выявлен высокий уровень абсолютного количества эозинофилов периферической крови и IL-5 у пациентов с бронхиальной астмой. Только у пациентов с аллергической астмой обнаружено повышенное содержание общего IgE (p=0,0001), коррелирующее с высоким уровнем IL-4 (rS=0,38; p=0,045); кроме того, в этой же группе отмечалось высокое содержание IL-25 (p=0,009). При этом различий в содержании IL-33 у пациентов с бронхиальной астмой выявить не удалось. Регрессионный анализ показал, что увеличение содержания PM2,5Avr на 1 мкг/м3 ведёт к увеличению концентрации IL-33 и IL-25, повышение уровня PM10Avr ― к увеличению концентрации IL-25 только у пациентов с неаллергической бронхиальной астмой. У пациентов с аллергической астмой при повышении уровня PM2,5Avr и PM10Avr статистически значимого увеличения IL-33 и IL-25 не выявлено.

Заключение. Результаты регрессионного анализа указывают на ведущую роль микрочастиц атмосферного воздуха в развитии и поддержании эозинофильного воспаления у пациентов с неаллергическим фенотипом бронхиальной астмы.

Об авторах

Олеся Валерьевна Скороходкина

Казанский государственный медицинский университет

Email: olesya-27@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0001-5793-5753
SPIN-код: 8649-6138

д.м.н., профессор

Россия, Казань

Миляуша Рашитовна Хакимова

Казанский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: mileushe7@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-3533-2596
SPIN-код: 1875-3934
Россия, Казань

Гюзель Абдулхалимовна Тимербулатова

Казанский государственный медицинский университет; Центр гигиены и эпидемиологии в Республике Татарстан (Татарстан)

Email: ragura@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2479-2474
SPIN-код: 2402-8878
Россия, Казань; Казань

Ольга Александровна Барейчева

Республиканская клиническая больница

Email: olga-alex21@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-1419-8746
SPIN-код: 8728-8883
Россия, Казань

Лариса Евгеньевна Салеева

Республиканская клиническая больница

Email: saleeva.le@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3143-0436
SPIN-код: 7349-0840
Россия, Казань

Резеда Габдулловна Шарипова

Республиканская клиническая больница

Email: rezeda-kazan@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8273-5446
Россия, Казань

Анастасия Валерьевна Абляева

Казанский государственный медицинский университет

Email: wail2008@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5597-0694
SPIN-код: 3901-8348
Россия, Казань

Лилия Минвагизовна Фатхутдинова

Казанский государственный медицинский университет

Email: liliya.fatkhutdinova@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9506-563X
SPIN-код: 9605-8332

д.м.н., профессор

Россия, Казань

Список литературы

  1. Global Initiative for Asthma [Интернет]. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. 2022. Режим доступа: www. ginasthma.org. Дата обращения: 15.10.2022.
  2. Wenzel S.E., Schwartz L.B., Langmack E.L., et al. Evidence that severe asthma can be divided pathologically into two inflammatory subtypes with distinct physiologic and clinical characteristics // Am J Respir Crit Care Med. 1999. Vol. 160, N 3. P. 1001–1008. doi: 10.1164/ajrccm.160.3.9812110
  3. Kuruvilla M.E., Lee F.E., Lee G.B. Understanding asthma phenotypes, endotypes, and mechanisms of disease // Clin Rev Allergy Immunol. 2019. Vol. 56, N 2. P. 219–233. doi: 10.1007/s12016-018-8712-1
  4. Simpson J.L., Scott R., Boyle M.J., Gibson P.G. Inflammatory subtypes in asthma: Assessment and identification using induced sputum // Respirology. 2006. Vol. 11, N 1. P. 54–61. doi: 10.1111/j.1440-1843.2006.00784.x
  5. Авдеев С.Н., Ненашева Н.М., Жуденков К.В., и др. Распространенность, заболеваемость, фенотипы и другие характеристики тяжелой бронхиальной астмы в Российской Федерации // Пульмонология. 2018. Т. 28, № 3. С. 341–358. doi: 10.18093/0869-0189-2018-28-3-341-358
  6. Ненашева Н.М. Т2-бронхиальная астма: характеристика эндотипа и биомаркеры // Пульмонология. 2019. Т. 29, № 2. С. 216–228. doi: 10.18093/0869-0189-2019-29-2-216-228
  7. Diamant Z., Vijverberg S., Alving K., et al. Toward clinically applicable biomarkers for asthma: An EAACI position paper // Allergy. 2019. Vol. 74, N 10. P. 1835–1851. doi: 10.1111/all.13806
  8. Hong H., Liao S., Chen F., et al. Role of IL-25, IL-33, and TSLP in triggering united airway diseases toward type 2 inflammation // Allergy. 2020. Vol. 75, N 11. P. 2794–2804. doi: 10.1111/all.14526
  9. Akdis C.A., Arkwright P.D., Brüggen M.C., et al. Type 2 immunity in the skin and lungs // Allergy. 2020. Vol. 75, N 7. P. 1582–1605. doi: 10.1111/all.14318
  10. Arias-Pérez R.D., Taborda N.A., Gómez D.M., et al. Inflammatory effects of particulate matter air pollution // Environ Sci Pollut Res Int. 2020. Vol. 27, N 34. P. 42390–42404. doi: 10.1007/s11356-020-10574-w
  11. Baldacci S., Maio S., Cerrai S., Sarno G., et al.; HEALS Study. Allergy and asthma: Effects of the exposure to particulate matter and biological allergens // Respir Med. 2015. Vol. 109, N 9. P. 1089–1104. doi: 10.1016/j.rmed.2015.05.017
  12. Ревич Б.А. Мелкодисперсные взвешенные частицы в атмосферном воздухе и их воздействие на здоровье жителей мегаполисов // Проблемы экологического мониторинга и моделирование экосистем. 2018. Т. 29, № 3. С. 53–78. doi: 10.21513/0207-2564-2018-3-53-78
  13. Lakey P.S., Berkemeier T., Tong H., et al. Chemical exposure-response relationship between air pollutants and reactive oxygen species in the human respiratory tract // Sci Rep. 2016. Vol. 6. Р. 32916. doi: 10.1038/srep32916
  14. Pfeffer P.E., Mudway I.S., Grigg J. Air pollution and asthma: Mechanisms of harm and considerations for clinical interventions // Chest. 2021. Vol. 159, N 4. P. 1346–1355. doi: 10.1016/j.chest.2020.10.053
  15. Anenberg S.C., Haines S., Wang E., et al. Synergistic health effects of air pollution, temperature, and pollen exposure: A systematic review of epidemiological evidence // Environ Health. 2020. Vol. 19, N 1. P. 130. doi: 10.1186/s12940-020-00681-z
  16. Клинические рекомендации. Бронхиальная астма. 2021. Режим доступа: https://raaci.ru/dat/pdf/BA.pdf. Дата обращения: 20.10.2022.
  17. Ouédraogo A.M., Crighton E.J., Sawada M., et al. Exploration of the spatial patterns and determinants of asthma prevalence and health services use in Ontario using a bayesian approach // PLoS ONE. 2018. Vol. 13, N 12. P. e0208205. doi: 10.1371/journal.pone.0208205
  18. Fatkhutdinova L.M., Tafeeva E.A., Timerbulatova G.A., Zalyalov R.R. Health risks of air pollution with fine particulate matter // Kazan Medical Journal. 2021. Vol. 102, N 6. P. 862–876. doi: 10.17816/KMJ2021-862
  19. Wallstrom G., Anderson K.S., LaBaer J. Biomarker discovery for heterogeneous diseases // Cancer Epidemiol Biomarkers Prev. 2013. Vol. 22, N 5. P. 747–755. doi: 10.1158/1055-9965
  20. Engelkes M., Janssens H.M., de Jongste J.C., et al. Medication adherence and the risk of severe asthma exacerbations: a systematic review // Eur Respir J. 2015 Vol. 45, N 2. P. 396–407. doi: 10.1183/09031936.00075614
  21. Schwiebert L.M., Beck L.A., Stellato C., et al. Glucocorticosteroid inhibition of cytokine production: relevance to antiallergic actions [published correction appears in J Allergy Clin Immunol. 1996;98(3):718. Schwiebert L.A. (corrected to Schwiebert L.M.) // J Allergy Clin Immunol. 1996. Vol. 97, N 1, Pt. 2. P. 143–152. doi: 10.1016/s0091-6749(96)80214-4
  22. Williams D.M. Clinical pharmacology of corticosteroids // Respir Care. 2018. Vol. 63, N 6. P. 655–670. doi: 10.4187/respcare.06314
  23. Doran E., Cai F., Holweg C.T., et al. Interleukin-13 in asthma and other eosinophilic disorders // Front Med (Lausanne). 2017. N 4. P. 139. doi: 10.3389/fmed.2017.00139
  24. Kimura H., Konno S., Makita H., et al. Serum periostin is associated with body mass index and allergic rhinitis in healthy and asthmatic subjects // Allergol Int. 2018. Vol. 67, N 3. P. 357–363. doi: 10.1016/j.alit.2017.11.006
  25. Solanki B., Prakash A., Rehan H.S., Gupta L.K. Effect of inhaled corticosteroids on serum periostin levels in adult patients with mild-moderate asthma // Allergy Asthma Proc. 2019. Vol. 40, N 1. P. 32–34. doi: 10.2500/aap.2019.40.4179
  26. Tan E., Varughese R., Semprini R., et al. Serum periostin levels in adults of Chinese descent: An observational study // Allergy Asthma Clin Immunol. 2018, N 4. P. 87. doi: 10.1186/s13223-018-0312-3
  27. Emson C., Pham T.H., Manetz S., Newbold P. Periostin and dipeptidyl peptidase-4: Potential biomarkers of interleukin 13 pathway activation in asthma and allergy // Immunol Allergy Clin North Am. 2018. Vol. 38, N 4. P. 611–628. doi: 10.1016/j.iac.2018.06.004
  28. Paplińska-Goryca M., Grabczak E.M., Dąbrowska M., et al. Sputum interleukin-25 correlates with asthma severity: A preliminary study // Postepy Dermatol Alergol. 2018. Vol. 35, N 5. P. 462–469. doi: 10.5114/ada.2017.71428
  29. Xu M., Dong C. IL-25 in allergic inflammation // Immunol Rev. 2017. Vol. 278, N 1. P. 185–191. doi: 10.1111/imr.12558
  30. Tamachi T., Maezawa Y., Ikeda K., et al. IL-25 enhances allergic airway inflammation by amplifying a Th2 cell-dependent pathway in mice // J Allergy Clin Immunol. 2006. Vol. 118, N 3. P. 606–614. doi: 10.1016/j.jaci.2006.04.051

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Загрязнение атмосферного воздуха на территориях проживания пациентов с бронхиальной астмой и лиц из группы сравнения: а ― PM10Avr; b ― PM10MaxAvr; c ― PM2,5Avr; d ― PM2,5MaxAvr.Примечание. Cтатистическая значимость рассчитана с использованием теста Манна–Уитни для следующих групп: аллергическая БА и группа сравнения; неаллергическая БА и группа сравнения; * p <0,05; ** p <0,001. БА ― бронхиальная астма.

Скачать (532KB)
Метаданные

© Скороходкина О.В., Хакимова М.Р., Тимербулатова Г.А., Барейчева О.А., Салеева Л.Е., Шарипова Р.Г., Абляева А.В., Фатхутдинова Л.М., 2022

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».