Цитокиновый профиль при ожирении и бронхиальной астме у детей

Введение. Детское ожирение является одной из актуальных проблем современного здравоохранения, поскольку связано с высоким риском возникновения хронических неинфекционных заболеваний, таких как бронхиальная астма (БА). Цель исследования – определение особенности цитокиновых профилей у детей с диагностированной БА и без нее в зависимости от массы тела и площади висцерального жира.

Материалы и методы. На первом этапе 506 школьникам г. Томска выполнена антропометрия с расчетом индекса массы тела, измерение площади висцеральной жировой ткани на аппарате Inbody 770. Во второй клинико-диагностический этап включен 51 ребенок из первого этапа. Сформированы четыре клинические группы: «ожирение» (n = 17), «висцеральное ожирение» (n = 7), «бронхиальная астма» (n = 15) и здоровые дети (n = 12). Всем участникам определен уровень интерлейкина (IL) 6, 8, 4, 10 и иммуноглобулина (Ig) E в сыворотке крови путем мультиплексного анализа (анализаторы MagPix и Luminex 200 с). Статистический анализ данных проведен с помощью пакета программы Statistica for Windows 10.0, а также с использованием языка R (версия 4.2.2).

Результаты. Уровень IL-10 в группах «бронхиальная астма» (p < 0,006) и «ожирение» (p <0,008) был достоверно более высоким по сравнению с группой «висцеральное ожирение». При оценке IL-8 установлен достоверно более высокий уровень у больных БА (p >< 0,003) и ожирением (p < 0,003) чем при висцеральном ожирении. Более высокие концентрации IL-6 выявлены в группах «бронхиальная астма» (p < 0,001) и «ожирение» (p < 0,028) по сравнению с группой «висцеральное ожирение».

Заключение. Схожие изменения IL-6, IL-8, IL-10 в сторону их повышения у детей, страдающих бронхиальной астмой и ожирением без анамнеза астмы, могут объяснять вклад ожирения как фактора риска при астме у детей, возможно, через избыточную продукцию указанных провоспалительных цитокинов, способствующих реализации аллергического Th2-опосредованного воспаления.

1. Петеркова В.А., Безлепкина О.Б., Болотова Н.В., Богова Е.А., Васюкова О.В., Гирш Я.В. и др. Клинические рекомендации «Ожирение у детей». Проблемы эндокринологии. 2021;67(5):67–83.

2. Rohm T.V., Meier D.T., Olefsky J.M., Donath M.Y. Inflammation in obesity, diabetes, and related disorders. Immunity. 2022;55(1):31–55. DOI: 10.1016/j.immuni.2021.12.013.

3. Suliga E. Visceral adipose tissue in children and adolescents: A review. Nutr. Res. Rev. 2009;22(2):137–147. DOI: 10.1017/S0954422409990096.

4. Gaines J., Vgontzas A.N., Fernandez-Mendoza J. et al. Increased inflammation from childhood to adolescence predicts sleep apnea in boys: A preliminary study. Brain Behav. Immun. 2017;64:259–265. DOI: 10.1016/j.bbi.2017.04.011.

5. WHO European Regional Obesity Report 2022. Copenhagen: WHO Regional Office for Europe, 2022.

6. Намазова-Баранова Л.С., Елецкая К.А., Кайтукова Е.В., Макарова С.Г. Оценка физического развития детей среднего и старшего школьного возраста: анализ результатов одномоментного исследования. Педиатрическая фармакология. 2018;15(4):333–342. DOI: 10.15690/pf.v15i4.1948.

7. Simoni P., Guglielmi R., Aparisi Gómez M.P. Imaging of body composition in children. Quant Imaging Med. Surg. 2020;10(8):1661–1671. DOI: 10.21037/qims.2020.04.06.

8. Самойлова Ю.Г., Подчиненова Д.В., Кудлай Д.А., Олейник О.А., Матвеева М.В., Коваренко М.А. и др. Биоимпедансный анализ как перспектвная скрининговая технология у детей. Врач. 2021;32(7):32–37.

9. Deng X., Ma J., Yuan Y., Zhang Z., Niu W. Association between overweight or obesity and the risk for childhood asthma and wheeze: An updated meta-analysis on 18 articles and 73,252 children. Pediatr. Obes. 2019;14:e12532. DOI: 10.1111/ijpo.12532.

10. Egan K.B., Ettinger A.S., Bracken M.B. Childhood body mass index and subsequent physician-diagnosed asthma: A systematic review and meta-analysis of prospective cohort studies. BMC Pediatr. 2013;13:121. DOI: 10.1186/1471-2431-13-121.

11. Black M.H., Smith N., Porter A.H., Jacobsen S.J., Koebnick C. Higher prevalence of obesity among children with Asthma. Obesity. 2012;20:1041–1047. DOI: 10.1038/oby.2012.5.

12. Hay C., Henrickson S.E. The impact of obesity on immune function in pediatric asthma. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2021;21(2):202–215. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000725.

13. Gross E., Lee D.S., Hotz A., Ngo K.C., Rastogi D. Impact of оbesity on аsthma morbidity during a hospitalization. Hosp. Pediatr. 2018;8(9):538–546. DOI: 10.1542/hpeds.2017-0265.

14. Конищева А.Ю., Гервазиева В.Б., Мазурина С.А. Особенности профиля медиаторов воспаления и аутореактивности при бронхиальной астме, сочетанной с ожирением. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2019;(1):59–63.

15. Kenđel Jovanović G., Mrakovcic-Sutic I., Pavičić Žeželj S., Šuša B., Rahelić D., Klobučar Majanović S. The efficacy of an energy-restricted anti-inflammatory diet for the management of obesity in younger adults. Nutrients. 2020;12(11):3583. DOI: 10.3390/nu12113583.

16. Chehimi M., Vidal H., Eljaafari A. Pathogenic role of IL-17-producing immune cells in obesity, and related inflammatory diseases. J. Clin. Med. 2017;6(7):68. DOI: 10.3390/jcm6070068.

17. Al-Sharif F.M., Abd El-Kader S.M., Neamatallah Z.A., AlKhateeb A.M. Weight reduction improves immune system and inflammatory cytokines in obese asthmatic patients. Afr. Health Sci. 2020;20(2):897–902. DOI: 10.4314/ahs.v20i2.44.

18. Periyalil H.A., Wood L.G., Wright T.A., Karihaloo C., Starkey M.R., Miu A.S. et al. Obese asthmatics are characterized by altered adipose tissue macrophage activation. Clin. Exp. Allergy. 2018;48(6):641–649. DOI: 10.1111/cea.13109.

19. Girón-Ulloa A., González-Domínguez E., Klimek R.S., Patiño-Martínez E., Vargas-Ayala G., Segovia-Gamboa N.C. et al. Specific macrophage subsets accumulate in human subcutaneous and omental fat depots during obesity. Immunol. Cell Biol. 2020;98(10):868–882. DOI: 10.1111/imcb.12380.

20. Hay C., Henrickson S.E. The impact of obesity on immune function in pediatric asthma. Curr. Opin. Allergy Clin. Immunol. 2021;21(2):202–215. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000725.

21. Osorio-Conles Ó., Vega-Beyhart A., Ibarzabal A., Balibrea J.M., Graupera I., Rimola J. et al. A distinctive NAFLD signature in adipose tissue from women with severe obesity. Int. J. Mol. Sci. 2021;22(19):10541. DOI: 10.3390/ijms221910541.

22. Neeland I.J., Marso S.P., Ayers C.R., Lewis B., Oslica R., Francis W. et al. Effects of liraglutide on visceral and ectopic fat in adults with overweight and obesity at high cardiovascular risk: a randomised, double-blind, placebo-controlled, clinical trial. Lancet Diabetes Endocrinol. 2021;9(9):595–605. DOI: 10.1016/S2213-8587(21)00179-0.

23. Kuo C.S., Pavlidis S., Loza M., Baribaud F., Rowe A., Pandis I. et al. T-helper cell type 2 (Th2) and non-Th2 molecular phenotypes of asthma using sputum transcriptomics in U-BIOPRED. Eur. Respir. J. 2017;49(2):1602135. DOI: 10.1183/13993003.02135-2016.

24. Bantulà M., Roca-Ferrer J., Arismendi E., Picado C. Asthma and obesity: two diseases on the rise and bridged by inflammation. J. Clin. Med. 2021;10(2):169. DOI: 10.3390/jcm10020169.

25. Li X., Hastie A.T., Peters M.C., Hawkins G.A., Phipatanakul W., Li H. et al. Investigation of the relationship between IL-6 and type 2 biomarkers in patients with severe asthma. J. Allergy Clin. Immunol. 2020;145(1):430–433. DOI: 10.1016/j. jaci.2019.08.031.

26. Rincón M., Anguita J., Nakamura T., Fikrig E., Flavell R.A. Interleukin (IL)-6 directs the differentiation of IL-4-producing CD4+ T cells. J. Exp. Med. 1997;185(3):461–469. DOI: 10.1084/jem.185.3.461.

27. Rincon M., Irvin C.G. Role of IL-6 in asthma and other inflammatory pulmonary diseases. Int. J. Biol. Sci. 2012;8(9):1281–1290. DOI: 10.7150/ijbs.4874.

28. Bi H., Zhang Y., Wang S., Fang W., He W., Yin L. et al. Interleukin-8 promotes cell migration via CXCR1 and CXCR2 in liver cancer. Oncol. Lett. 2019;18(4):4176–4184. DOI: 10.3892/ol.2019.10735.

29. Hodeib M., Taha G., Mohamed M., Maarek E., Doudar N.A. IL-8 gene expression and bronchial asthma phenotypes in children. The Egyptian Journal of Immunology. 2021;28(3):138– 144.

30. Hussein Y.M., Shalaby S.M., Mohamed R.H., Hassan T.H. Association between genes encoding components of the IL10/IL-0 receptor pathway and asthma in children. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2011;106:474–480. DOI: 10.1016/j.anai.2011.02.021.

31. Saraiva M., Vieira P., O’Garra A. Biology and therapeutic potential of interleukin-10. J. Exp. Med. 2020;217(1):e20190418. DOI: 10.1084/jem.20190418.

32. Xie L., Fu Q., Ortega T.M., Zhou L., Rasmussen D., O’Keefe J. et al. Overexpression of IL-10 in C2D macrophages promotes a macrophage phenotypic switch in adipose tissue environments. PloS One. 2014;9(1):e86541. DOI: 10.1371/journal.pone.0086541.