ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2017-2-170-179ssmu-887Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSИммунные механизмы реализации вирус-индуцированного и аллерген-индуцированного фенотипов бронхиальной астмы у детейParameters of innate and adaptive immune response in children with virus-induced and allergen-induced bronchial asthma phenotypesПросековаЕ. В.ProsekovaElena V.

д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии

690002, г. Владивосток, пр. Острякова, 2

DM, Professor, Head of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics and General and Clinical Immunology

2, Ostryakova Av., Vladivostok, 690002

pros.ev@mail.ruСитдиковаТ. С.SitdikovaTatiana S.

врач аллерголог-иммунолог, зав. отделением

690001, г. Владивосток, ул. Спортивная, 10

Allergist and Clinical Immunologist, Head of the Department of Vladivostok Clinical and Diagnostic Centre, Рostgraduate Student

10, Sportivnaya Str., Vladivostok, 690001

ДолгополовМ. С.DolgopolovMaxim S.

ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии, аспирант

690002, г. Владивосток, пр. Острякова, 2

Teaching Assistant of Department of Clinical Laboratory Diagnostics and General and Clinical Immunology, Рostgraduate Student

2, Ostryakova Av., Vladivostok, 690002

ТурянскаяА. И.TuryanskayaAlina I.

ассистент кафедры клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии, аспирант

690002, г. Владивосток, пр. Острякова, 2

Teaching Assistant Department of Clinical Laboratory Diagnostics and General and Clinical Immunology, Рostgraduate Student

2, Ostryakova Av., Vladivostok, 690002

СабынычВ. А.SabynychVitaly A.

канд. мед. наук, доцент кафедры клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии

690002, г. Владивосток, пр. Острякова, 2

PhD, Associate Professor of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics and General and Clinical Immunology

2, Ostryakova Av., Vladivostok, 690002

ЗабелинаН. Р.ZabelinaNatalia R.

канд. мед наук, доцент кафедры клинической лабораторной диагностики, общей и клинической иммунологии

690002, г. Владивосток, пр. Острякова, 2

PhD, Associate Professor of the Department of Clinical Laboratory Diagnostics and General and Clinical Immunology

2, Ostryakova Av., Vladivostok, 690002

Тихоокеанский государственный медицинский университет (ТГМУ)РоссияPacific State Medical UniversityRussian FederationВладивостокский клинико-диагностический центрРоссияVladivostok Clinical and Diagnostic CentreRussian Federation201712072017162170179Copyright © Просекова Е.В., Ситдикова Т.С., Долгополов М.С., Турянская А.И., Сабыныч В.А., Забелина Н.Р., 20172017Просекова Е.В., Ситдикова Т.С., Долгополов М.С., Турянская А.И., Сабыныч В.А., Забелина Н.Р.Prosekova E.V., Sitdikova T.S., Dolgopolov M.S., Turyanskaya A.I., Sabynych V.A., Zabelina N.R.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/887

Цель исследования – анализ иммунных механизмов реализации вирус-индуцированного и аллерген- индуцированного фенотипов бронхиальной астмы у детей.

Материал и методы

Материал и методы. Проведен комплексный анализ показателей врожденного и адаптивного иммунитета у 98 детей с бронхиальной астмой (БА) в возрасте 3–11 лет в группах с вирус-индуцированным (n = 49) и аллерген-индуцированным (n = 49) фенотипами. Верификация фенотипов БА проводилась в соответствии с международным согласительным документом PRACTALL (2008). Критерии исключения из исследования: тяжелое течение БА и иммунокорригирующая терапия в предшествующие 6 мес. Оценку клеток проводили на проточном цитофлуориметре COULTER EPICS XL (Beckman Coulter Inc., США) Иммуноферментным методом определяли уровни цитокинов (реактивы R & D Diagnostics Inc., США) и IgЕ (реагенты «Компании Алкор Био», г. Санкт-Петербург). Для исследования продукции цитокинов использовали реагенты фирмы «Вектор-Бест» (г. Новосибирск). При статистической обработке результатов использовали программу Statistica 10; исследование связей проводили с помощью метода ранговой корреляции Спирмена; уровень значимости р < 0,05.

Результаты

Результаты. При БА у детей выявлено усиление экспрессии маркера активации Т-лимфоцитов HLA-DR+ (р < 0,05) при снижении CD3+CD95+ (р < 0,01), высокий уровень сывороточного IgE (р < 0,01), обратная зависимость сывороточного содержания ИНФγ и IgE (r = –0,16), ИФНγ и ИЛ-13 (r = –0,25), прямая зависимость ИЛ-17А и IgE (r = 0,48), IgE и ИЛ-13 (r = 0,56). При аллерген-индуцированном фенотипе БА отмечены: низкая экспрессия на клетках Т-лимфоцитов CD95+, превалирование цитокинов Тh-2 профиля, высокий митоген-индуцированный синтез ИЛ-4 и низкая индукционная выработка ИФНү. При вирус-индуцированном фенотипе БА количество цитотоксических Т-лимфоцитов, натуральных киллеров, экспрессия активационных маркеров и CD95+ на Т-лимфоцитах, митоген индуцированный синтез клетками ИФНү ниже показателей здоровых детей (при р < 0,05; р < 0,01; р < 0,05; р < 0,04; р < 0,01 соответственно). В данной группе выше, чем у детей с аллерген-индуцированным фенотипом, содержание лейкоцитов, нейтрофильных гранулоцитов, абсолютное число Т-лимфоцитов, Т-хелперов, В-лимфоцитов (р < 0,001) и сочетанный Тh-2-Тh-17-цитокиновый профиль сыворотки крови.

Заключение

Заключение. При вирус-индуцированном фенотипе БА у детей выявлены иммуноопосредованные факторы, предрасполагающие к персистенции вирусных инфекций и инициации сенсибилизации с развитием эозинофильного воспаления: нарушения клеточной цитотоксичности, преобладание цитокинов профилей Th2 и Th17, угнетение индуцированной выработки клетками крови ИФНү. У детей с реализацией аллерген-индуцированного фенотипа БА изменения в системе адаптивного реагирования характеризуются усилением пролиферации, угнетением процессов негативной регуляции, активацией синтеза цитокинов Тh2-профиля, усилением синтеза IgE. 

Aim

Aim. To analyze the immune mechanisms of activation of virus-induced and allergen-induced bronchial asthma phenotypes in children.

Materials and мethods

Materials and мethods. We have performed an integrated assessment of parameters of innate and acquired immunity in 98 children with bronchial asthma (BA) at the age of 3–11 years in groups with virus-induced (n = 49) and allergen-induced (n = 49) phenotypes. Bronchial asthma phenotypes were verified in accordance with PRACTALL international consensus report (2008). Study exclusion criteria were: severe course of bronchial asthma and application of immunocorrecting drugs during preceding six months. To analyze immune competent cells we used flow cytofluorometer COULTER EPICS XL by Beckman Coulter Inc. Cytokine levels were identified using immunoenzyme method and reagents by R & D Diagnostics Inc. (USA); IgE – using reagents by Alkor Bio company (Saint-Petersburg); production of cytokines – using reagents by VektorBest (Novosibirsk city). Statistical processing of data was performed by Statistica. 10 program with critical significance level p < 0,05, correlations were analyzed using Spearman rank correlation coefficient.

Results

Results. Children with bronchial asthma showed enhanced expression of T-lymphocyte activation marker HLA–DR+(р < 0,05) with reduced level of CD3+CD95+- (р < 0,01), high level of serum IgE (р < 0,01), the inverse correlation between serum levels of IFNγ and IgE (r = –0,16), IFNγ and IL-13 (r = –0,25), direct correlation between IL-17A and IgE (r = 0,48), IgE and IL-13 (r = 0,56). The children with allergeninduced BA phenotype showed low expression of CD95+ on T-lymphocyte cells, predominance of Тh-2 profile cytokines, high mitogen-induced production of IL-4 and low induction of IFNγ production. Levels of cytotoxic T-lymphocytes, natural killers, expression of activation markers and CD95+ on T-lymphocyte cells and mitogen-induced synthesis of IFNγ by cells in children with virus-induced BA phenotype were lower than the same indices in healthy children (at р < 0,05; р < 0,01; р < 0,05; р < 0,01; р < 0,01). Levels of leucocytes, neutrocytes, absolute number of T-lymphocytes, T-helpers, B-lymphocytes (р < 0,001) and Th-2 – Th-17 cytokine profile in blood serum in this group were higher than the same indices in children with allergen-induced phenotype.

Conclusion

Conclusion. Children with virus-induced BA phenotype showed presence of immune-mediated factors predisposing them to persistent viral infections and initiation of body sensibilization with development of eosinophilic inflammation, such as impairment of cellular cytotoxicity, predominance of Th-2 – Th-17 profile cytokines, inhibition of induction of IFNγ production by blood cells. The changes of thr adaptive response system in children with activation of allergen-induced BA phenotype are characterized by enhanced proliferation, inhibition of negative regulation processes, activation of synthesis of Th2 profile cytokines, and enhanced synthesis of IgE. 

иммунные механизмывирус-индуцированныйаллерген-индуцированный фенотипыбронхиальная астмадетиimmune mechanismsvirus-inducedallergen-induced phenotypesbronchial asthmachildrenReferencesBacharier L., Boner B.A., Carlsen K.-H. et al. The European Pediatric Asthma Group Diagnosis and treatment of asthma in childhood: a PRACTALL consensus report // Allergy. 2008; 63: 5–34.Bacharier L., Boner B.A., Carlsen K.-H. et al. The European Pediatric Asthma Group Diagnosis and treatment of asthma in childhood: a PRACTALL consensus report // Allergy. 2008; 63: 5–34.Agache С., Akdis C., Jutel M., Virchov J. S. Untangling asthma phenotypes and endotypes // European J. of Allergy and Clinical Immunology. 2012; 67: 835–846.Agache С., Akdis C., Jutel M., Virchov J. S. Untangling asthma phenotypes and endotypes // European J. of Allergy and Clinical Immunology. 2012; 67: 835–846.Wenzel S. Phenotypes & endotypes: emerging concepts on asthma heterogeneity // Global atlas of Asthma. 2013; 34–36.Wenzel S. Phenotypes & endotypes: emerging concepts on asthma heterogeneity // Global atlas of Asthma. 2013; 34–36.Курбачева О.М., Павлова К.С. Фенотипы и ýндо- типы бронхиальной астмы: от патогенеза и клинической картины к выбору терапии // Российский аллергологический журнал. 2013; 1: 15–24.Kurbacheva O.M., Pavlova K.S. Fenotipy i endotipy bronkhial’noy asthmy: ot patogeneza i klinicheskoy kartiny k vyboru terapii [Phenotypes and endotypes of bronchial asthma: from pathogenesis and clinical features to therapy] // Rossiyskiy аllergologicheskiy zhurnal – Russian Allergology Journal. 2013; 1: 15–24 (in Russian).Мицкевич С.Э. Фенотипы бронхиальной астмы у детей и дифференцированная тактика диагностики и лечения // Вестник Челябинского государственного университета. 2014; 4 (333): 79–85.Mitskevich S.E. Fenotipy bronkhial’noy asthmy u detey i differentsirovannaya taktika diagnostiki i lecheniya [Asthma phenotypes in children and differential tactic of diagnostic and treatment] // Vestnik Chelyabinskogo gosudarstvennogo universiteta. – Bulletin of Chelyabinsk State University. 2014; 4 (333): 79–85 (in Russian).Fitzpatrick A.M., Baena-Cagnani C.E., Bacharier L.B. Severe Asthma in Childhood: Recent Advances in Phenotyping and Pathogenesis // Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. 2012; 12 (2): 193–201.Fitzpatrick A.M., Baena-Cagnani C.E., Bacharier L.B. Severe Asthma in Childhood: Recent Advances in Phenotyping and Pathogenesis // Current Opinion in Allergy and Clinical Immunology. 2012; 12 (2): 193–201.Poulsen L.K. Cytokines in allergy // Global Atlas of Allergy. 2014; 69–71.Poulsen L.K. Cytokines in allergy // Global Atlas of Allergy. 2014; 69–71.Willem van de Veen., Mübeccel Akdis. Mechanisms of immune regulation in allergy // Global Atlas of Allergy. 2014; 90–91.Willem van de Veen., Mubeccel Akdis. Mechanisms of immune regulation in allergy // Global Atlas of Allergy. 2014; 90–91.Литвинова Л.С., Гуцол А.А., Сохоневич Н.А., Кофанова К.А., Хазиахматова О.Г., Шуплецова В.В., Кайгородова Е.В., Гончаров А.Г. Основные поверхностные маркеры функциональной активности Т-лимфоцитов // Медицинская иммунология. 2014; 16 (1): 7–26.Litvinova L.S., Gutsol A.A., Sokhonevich N.A., Kofanova K.A., Khaziakhmatova O.G., Shupletsova V.V., Kaygorodova E.V., Goncharov A.G. Osnovnye poverkhnostnye markery funktsional’noy aktivnosti T-limfotsitov [Basic surface markers of functional activity T-lymphocytes] // Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology. 2014; 16 (1): 7–26 (in Russian).Кудрявцев И.В., Борисов А.Г., Волков А.Е., Савченко А.А., Серебрякова М.К., Полевщиков А.В. Анализ уровня ýкспрессии CD56 и CD57 цитотоксическими Т-лимфоцитами различного уровня дифференцировки // Тихоокеанский медицинский журнал. 2015; 2: 30–35.Kudryavtsev I.V., Borisov A.G., Volkov A.E., Savchenko A.A., Serebryakova M.K., Polevshchikov A.V. Analiz urovnya ekspressii CD56 i CD57 tsitotoksicheskimi T-limfotsitami razlichnogo urovnya differentsirovki [CD56 and CD57 expression by distinct populations of human cytotoxic T lymphocytes] // Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal – Pacific Medical Journal. 2015; 2: 30–35 (in Russian).Троценко А.А. Особенности формирования иммунитета на разных ýтапах жизненного цикла человека // Международный научно-исследовательский журнал. 2015; 6–2 (37): 40–42. DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017.Trotsenko A.A. Osobennosti formirovaniya immuniteta na raznykh etapakh zhiznennogo tsikla cheloveka [Peculiarities of immunity formation at different stages of human life-cycle] // Mezhdunarodnyy nauchno-issledovatel’skiy zhurnal – International Research Journal. 2015; 6–2 (37): 40–42. DOI: 10.18454/IRJ.2227-6017 (in Russian).Ярилин А.А. Иммунология. М.: ГЭОТАР-Медиа, 2010: 752.Yarilin A.A. Immunologiya [Immunology]. M.: GEOTAR-Media Publ., 2010: 752 (in Russian).Кудрявцев И.В., Борисов А.Г., Кробинец И.И., Савченко А.А., Серебрякова М.К. Определение основных субпопуляций цитотоксических Т-лимфоцитов методом многоцветной проточной цитометрии // Медицинская иммунология. 2015; 17 (6): 525–538.Kudryavtsev I.V., Borisov A.G., Krobinets I.I., Savchenko A.A., Serebryakova M.K. Opredelenie osnovnykh subpopulyatsiy tsitotoksicheskikh T-limfotsitov metodom mnogotsvetnoy protochnoy tsitometrii [Multicolor flow cytometric analysis of cytotoxic T cell subsets] // Meditsinskaya immunologiya – Medical Immunology. 2015; 17 (6): 525–538 (in Russian).Clausen J., Vergeiner B., Enk M., Petzer A.L., Gastl G., Gunsilius E. Functional significance of the activation-associated receptor СD25 and CD69 on human NK-cells and NK-like T-cells // Immunobiology. 2003; 207 (2): 85–93.Clausen J., Vergeiner B., Enk M., Petzer A.L., Gastl G., Gunsilius E. Functional significance of the activation-associated receptor СD25 and CD69 on human NK-cells and NK-like T-cells // Immunobiology. 2003; 207 (2): 85–93.Cezmi A. Akdis. Global atlas of asthma. Switzerland: Published by the European Academy of Allergy and Clinical Immunology, 2013: 2–179.Cezmi A. Akdis. Global atlas of asthma. Switzerland: Published by the European Academy of Allergy and Clinical Immunology, 2013: 2–179.Doe C., Bafahel M., Siddiqui S. et al. Expression of the T-helper 17-associated cytokines IL-17A and IL-17F in asthma and COPD // CHEST. 2010; 138 (5): 1140–1147.Doe C., Bafahel M., Siddiqui S. et al. Expression of the T helper 17-associated cytokines IL-17A and IL-17F in asthma and COPD // CHEST. 2010; 138 (5): 1140–1147.Agache I., Ciobanu C., Agache C., Anghel M. Increased serum IL-17 is an independent risk factor for severe asthma // Respiratory Medicine. 2010; 104: 1131–1137.Agache I., Ciobanu C., Agache C., Anghel M. Increased serum IL-17 is an independent risk factor for severe asthma // Respiratory Medicine. 2010; 104: 1131–1137.Mubeccel A. The pathogenesis of astma// Global atlas of asthma. 2013; 28–30.Mubeccel A. The pathogenesis of astma // Global atlas of Asthma. 2013; 28–30.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.