Деструкция эпителия бронхов у больных тяжелой бронхиальной астмой при различных паттернах воспаления и холодовой гиперреактивности дыхательных путей
Деструкция эпителия бронхов у больных тяжелой бронхиальной астмой при различных паттернах воспаления и холодовой гиперреактивности дыхательных путей
Пирогов А.Б., Гассан Д.А., Зиновьев С.В. и др. Деструкция эпителия бронхов у больных тяжелой бронхиальной астмой при различных паттернах воспаления и холодовой гиперреактивности дыхательных путей. Терапевтический архив. 2019; 91 (3): #–35. DOI: 10.26442/00403660.2019.03.000091
________________________________________________
Pirogov A.B., Gassan D.A., Zinov’ev S.S., et al. Destruction of the bronchial epithelium in patients with severe asthma according to different patterns of inflammation and cold airway hyperresponsiveness. Therapeutic Archive. 2019; 91 (3): #–35. DOI: 10.26442/00403660.2019.03.000091
Деструкция эпителия бронхов у больных тяжелой бронхиальной астмой при различных паттернах воспаления и холодовой гиперреактивности дыхательных путей
Пирогов А.Б., Гассан Д.А., Зиновьев С.В. и др. Деструкция эпителия бронхов у больных тяжелой бронхиальной астмой при различных паттернах воспаления и холодовой гиперреактивности дыхательных путей. Терапевтический архив. 2019; 91 (3): #–35. DOI: 10.26442/00403660.2019.03.000091
________________________________________________
Pirogov A.B., Gassan D.A., Zinov’ev S.S., et al. Destruction of the bronchial epithelium in patients with severe asthma according to different patterns of inflammation and cold airway hyperresponsiveness. Therapeutic Archive. 2019; 91 (3): #–35. DOI: 10.26442/00403660.2019.03.000091
Цель исследования – изучение состояния эпителия слизистой оболочки бронхов во взаимосвязи с выраженностью клинических проявлений при тяжелой неконтролируемой бронхиальной астме (БА) в зависимости от паттерна воспаления и наличия холодовой гиперреактивности дыхательных путей. Материалы и методы. У 48 больных тяжелой БА с неконтролируемым течением болезни оценивали симптомы астмы, клинические признаки холодовой гиперреактивности дыхательных путей, вентиляционную функцию легких, анализировали образцы микропрепаратов при цитологическом исследовании мокроты, оценивали степень повреждения эпителиоцитов и гранулоцитов при помощи суммарного индекса деструкции клеток (ИДК). Результаты. По данным анализа цитограмм мокроты больных разделили на две группы: в I группу (22 пациента) включены лица с эозинофильным паттерном воспаления (31,0±3,1% эозинофилов и 22,0±2,2% нейтрофилов), во II группу (26 пациентов) – со смешанным паттерном воспаления (7,2±1,4 и 71,8±4,2% соответственно). Больные II группы имели более низкий контроль над болезнью по вопроснику Asthma Control Test (АСТ; 12,1±0,7 и 17,8±0,2 балла соответственно; р<0,05), большее число обострений (4,1±0,3 и 3,2±0,2 за год соответственно; р<0,05), большую частоту встречаемости клинических признаков холодовой гиперреактивности дыхательных путей (79 и 19% соответственно; χ2=14,18; р<0,001); низкую вентиляционную функцию легких (средняя объемная скорость выдоха на уровне 25–75% форсированной жизненной емкости легких – СОС25-75: 14,6±1,6 и 20,7±1,9% соответственно; р<0,05), получали более высокую дозу комбинированного препарата ингаляционного глюкокортикостероида в базисной противовоспалительной терапии (салметерол/флутиказон в дозе 705,3±19,7 и 650,7±14,8 мкг/сут по флутиказона пропионату; р<0,05). У больных II группы найдена корреляционная связь ИДК эпителия с ИДК нейтрофилов (r=0,61; р<0,01) и ИДК эозинофилов (r=0,48; р<0,05), а также обратная связь АСТ с ИДК нейтрофилов (r=–0,71; р<0,01) и ИДК эозинофилов (r=–0,53; р<0,05). Заключение. Степень деструкции эпителия и гранулоцитов воспалительных паттернов обладает диагностической значимостью для оценки тяжести заболевания, клинических проявлений реакции дыхательных путей на холодовой триггер и инертности достижения контроля у больных тяжелой неконтролируемой БА.
The aim of the research was to study the state of the bronchial mucosa epi-thelium in relation to the severity of clinical manifestations in severe uncon-trolled asthma depending on the pattern of inflammation and the presence of cold airway hyperresponsiveness. Materials and methods. In 48 patients with severe uncontrolled asthma, there were assessed asthma symptoms, clinical signs of cold airway hyperre-sponsiveness, and lung function; the samples of slides were analyzed in the cytological examination of the sputum; the degree of damage to epithelial cells and granulocytes was estimated using the total cell destruction index (CDI). Results. According to the analysis of sputum cytograms, the patients were divided into two groups: group I (22 patients) included persons with eosin-ophilic inflammation pattern (31.0±3.1% of eosinophils and 22.0±2.2% of neutrophils), group II (26 patients) was with mixed inflammation pattern (7.2±1.4 and 71.8±4.2%, respectively). The patients of group II had lower disease control according to Asthma Control Test (ACT; 12.1±0.7 and 17.8±0.2 points, respectively; р<0.05), a greater frequency of exacerbations (4.1±0.3 and 3.2±0.2 per year, respectively; р<0.05), greater incidence of clinical signs of cold airway hyperresponsiveness (79 and 19%, respectively; χ2=14.18; р<0.001); lower lung function (midexpiratory flow rate MEF25-75 was 14.6±1.6 and 20.7±1.9%, respectively; р<0.05); they received a higher dose of the combined medications of inhaled glucocorticosteroid in controller anti-inflammatory therapy (salmeterol/fluticasone at a dose of 705.3±19.7 and 650.7±14.8 µg/day for fluticasone propionate; р<0.05) In patients of group II the correlations of epithelial CDI with neutrophil CDI (r=0.61; p<0.01) and eosinophil CDI (r=0.48; p<0.05), as well as correlation of ACT with neutrophil CDI (r=-0.71; p<0.01) and eosinophil CDI (r=-0.53; p<0.05) were found. Conclusion. The degree of destruction of the epithelium and granulocytes in the inflammatory patterns has diagnostic relevance for the assessment of the severity of the disease, clinical manifestations of the airway response to the cold trigger, and the inertia of achieving control in patients with severe un-controlled asthma.
Keywords: severe uncontrolled asthma, cold airway hyperresponsiveness, patterns of bronchial inflammation, destruction of epithelium.
Список литературы
1. Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Колосов В.П. Гиперреактивность дыхательных путей. Владивосток: Дальнаука, 2011 [Prikhodko AG, Perelman JM, Kolosov VP. Airway hyperresponsiveness. Vladivostok: Dal’nauka, 2011 (In Russ.)].
2. Kolosov VP, Pirogov AB, Perelman JM, Naryshkina SV, Maltseva TA Achievement of asthma control in patients with cold airway hyperresponsiveness at different variants of basic therapy. Eur Respir J. 2013;42 (suppl 57):400.
3. Maltseva TA, Pirogov AB, Kolosov VP, Naryshkina SV, Ushakova EV Cell composition of induced sputum in patients with uncontrolled asthma and its participation in the formation of cold hyperresponsiveness. Eur Respir J. 2013;42(suppl 57):401.
4. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Зиновьев С.В. Динамика воспалительно-клеточного профиля бронхов и нейтрофильного компонента воспаления у больных бронхиальной астмой с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей при применении базисной противовоспалительной терапии. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2016;60:16-22 [Pirogov АB, Prikhodko AG, Perelman JМ, Zinov'ev SV. Dynamics of inflammatory-cellular profile of the induced sputum in patients with bronchial asthma and cold airway hyperresponsiveness under basic anti-inflammatory therapy. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2016;60:16-22 (In Russ.)]. doi: 10.12737/ 19935
5. Пирогов А.Б., Приходько А.Г., Перельман Ю.М., Зиновьев С.В. Влияние нейтрофильного компонента бронхиального воспаления на уровень контроля болезни и функцию внешнего дыхания у больных бронхиальной астмой. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2016;61:16-24 [Pirogov AB, Prikhodko AG, Perelman JM, Zinov'ev SV Influence of neutrophilic component of bronchial inflammation on the level of disease control and lung function in patients with asthma. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2016;61:16-24 (In Russ.)]. doi: 10.12737/21434
6. Chung KF, Wenzel SE, Brozek JL, Bush A, Castro M, Sterk PJ, Adcock IM, Bateman ED, Bel EH, Bleecker ER, Boulet LP, Brightling C, Chanez P, Dahlen SE, Djukanovic R, Frey U, Gaga M, Gibson P, Hamid Q, Ja-jour NN, Mauad T, Sorkness RL, Teague WG. International ERS/ATS guidelines on definition, evaluation and treatment of severe asthma. Eur Respir J. 2014;43(2):343-73. doi: 10.1183/09031936.00202013
7. Пирогов А.Б., Колосов В.П., Перельман Ю.М., Приходько А.Г., Зиновьев С.В., Гассан Д.А., Мальцева Т.А. Особенности воспалительных паттернов бронхов и клинико-функциональная характеристика тяжелой неконтролируемой астмы у больных с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей. Пульмонология. 2016;26(6):701-7 [Pirogov AB, Kolosov VP, Perel'man YM, Prikhod'ko AG, Zinov'ev SV, Gassan DA, Mal'tseva TA. Airway inflammation patterns and clinical and functional features in patients with severe uncontrolled asthma and cold-induced airway hyperresponsiveness. Russian Pulmonology. 2016;26(6):701-7 (In Russ.)]. doi: 10.18093/086901892016266701707
8. Конищева А.Ю., Гервазиева В.Б., Лаврентьева Е.Е. Особенности структуры и функции респираторного эпителия при бронхиальной астме. Пульмонология. 2012;22(5):85-91 [Konishcheva AY, Gervazieva VB, Lavrentyeva EE. Changes in structure and function of respiratory epithelium in bronchial asthma. Russian Pulmonology. 2012;(5):85-91 (In Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-5-85-91
9. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (Updated 2016). URL: http://www.ginasthma.com
10. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, Coates A, Crapo R, Enright P, van der Grinten CPM, Gustafsson P, Jensen R, Johnson DC, MacIntyre N, McKay R, Navajas D, Pedersen OF, Pellegrino R, Viegi G, Wanger J. Standardisation of spirometry. Eur Respir J. 2005;26(2):319-38. doi: 10.1183/09031936.05.00034805
11. Матвеева Л.А. Местная защита респираторного тракта у детей. Томск: Университет, 1993 [Matveeva LА. Local protection of the respiratory tract in children. Tomsk, 1993 (In Russ.)].
12. Hastie AT, Moore WC, Meyers DA, Vestal PL, et al. Аnalyses of asthma severity phenotypes and inflammatory proteins in subjects stratified by sputum granulocytes. J Allergy Clin Immunol. 2010;125(5):1028-36. doi: 10.1016/j.jaci.2010.02.008
13. Федосеев Г.Б., Трофимов В.И., Шапорова Н.Л., Александрин В.А., Филиппова Н.А., Крякунов К.Н. В поисках истины: что такое бронхиальная астма? Пульмонология. 2015;25(1):5-18 [Fedoseev GB, Trofimov VI, Shaporova NL, Aleksandrin VA, Filippova NA, Kryakunov KN. Searching the truth: what is bronchial asthma? Russian Pulmonology. 2015;25(1):5-18 (In Russ.)]. doi: 10.18093/0869-0189-2015-25-1-5-18
14. Нashimoto S, Matsumoto K, Gon Y, Takahashi N. Update on airway inflammation and remodeling in asthma. Allergy Clin Immunol Int. 2007;19(5):178-84. doi: 10.1027/0838-1925.19.5.178
15. Геренг Е.А., Суходоло И.В., Плешко Р.И., Огородова Л.М., Селиванова П.А., Дзюман А.Н. Цитоморфологический анализ ремоделирования бронхиальной стенки при различных типах бронхиальной астмы. Клиническая медицина. 2012;90(2):24-7 [Gereng EA, Sukhodolo IV, Pleshko RI, Ogorodova LM, Selivanova PA, Dzyuman AN. Cytomorphological analysis of remodeling of the bronchial wall in different types of bronchial asthma. Klin Med (Moscow). 2012;90(2):24-7 (In Russ.)].
16. Kuwano K. Epithelial cell apoptosis and lung remodeling. Cell Mol Immunol. 2007;4(6):419-29.
17. Wicks J, Haitchi HM, Holgate ST, Davies DE, Powell RM. Enhanced upregulation of smooth muscle related transcripts by TGFβ2 in asthmatic (myo) fibroblasts. Thorax. 2006;61(4):313-9. doi: 10.1136/thx.2005.05 0005
18. Луценко М.Т. Морфофункциональная характеристика слизистой оболочки бронхов при бронхиальной астме. Бюллетень физиологии и патологии дыхания. 2014;53:57-62 [Lutsenko MT. Morphofunctional characteristic of bronchi mucosa at bronchial asthma. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2014;53:57-62 (In Russ.)].
19. Hogan SP, Rosenberg HF, Moqbel R, Phipps S, Foster PS, Lacy P, Kay AB, Rothenberg ME. Eosinophils: biological properties and role in health and disease. Clin Exp Allergy. 2008;38(5):709-50. doi: 10.1111/j.1365-2222.2008.02958.x
20. Bystrom J, Kawa A, Bishop-Bailey D. Analysing the eosinophil cationic protein - a clue to the function of the eosinophil granulocyte. Respir Res. 2011;12(1):10. doi: 10.1186/1465-9921-12-10
________________________________________________
1. Prikhodko AG, Perelman JM, Kolosov VP. Airway hyperresponsiveness. Vladivostok: Dal’nauka, 2011 (In Russ.).
2. Kolosov VP, Pirogov AB, Perelman JM, Naryshkina SV, Maltseva TA Achievement of asthma control in patients with cold airway hyperresponsiveness at different variants of basic therapy. Eur Respir J. 2013;42 (suppl 57):400.
3. Maltseva TA, Pirogov AB, Kolosov VP, Naryshkina SV, Ushakova EV Cell composition of induced sputum in patients with uncontrolled asthma and its participation in the formation of cold hyperresponsiveness. Eur Respir J. 2013;42(suppl 57):401.
4. Pirogov АB, Prikhodko AG, Perelman JМ, Zinov'ev SV. Dynamics of inflammatory-cellular profile of the induced sputum in patients with bronchial asthma and cold airway hyperresponsiveness under basic anti-inflammatory therapy. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2016;60:16-22 (In Russ.). doi: 10.12737/ 19935
5. Pirogov AB, Prikhodko AG, Perelman JM, Zinov'ev SV Influence of neutrophilic component of bronchial inflammation on the level of disease control and lung function in patients with asthma. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2016;61:16-24 (In Russ.). doi: 10.12737/21434
6. Chung KF, Wenzel SE, Brozek JL, Bush A, Castro M, Sterk PJ, Adcock IM, Bateman ED, Bel EH, Bleecker ER, Boulet LP, Brightling C, Chanez P, Dahlen SE, Djukanovic R, Frey U, Gaga M, Gibson P, Hamid Q, Ja-jour NN, Mauad T, Sorkness RL, Teague WG. International ERS/ATS guidelines on definition, evaluation and treatment of severe asthma. Eur Respir J. 2014;43(2):343-73. doi: 10.1183/09031936.00202013
7. Pirogov AB, Kolosov VP, Perel'man YM, Prikhod'ko AG, Zinov'ev SV, Gassan DA, Mal'tseva TA. Airway inflammation patterns and clinical and functional features in patients with severe uncontrolled asthma and cold-induced airway hyperresponsiveness. Russian Pulmonology. 2016;26(6):701-7 (In Russ.). doi: 10.18093/086901892016266701707
8. Konishcheva AY, Gervazieva VB, Lavrentyeva EE. Changes in structure and function of respiratory epithelium in bronchial asthma. Russian Pulmonology. 2012;(5):85-91 (In Russ.). doi: 10.18093/0869-0189-2012-0-5-85-91
9. Global Initiative for Asthma (GINA). Global strategy for asthma management and prevention (Updated 2016). URL: http://www.ginasthma.com
10. Miller MR, Hankinson J, Brusasco V, Burgos F, Casaburi R, Coates A, Crapo R, Enright P, van der Grinten CPM, Gustafsson P, Jensen R, Johnson DC, MacIntyre N, McKay R, Navajas D, Pedersen OF, Pellegrino R, Viegi G, Wanger J. Standardisation of spirometry. Eur Respir J. 2005;26(2):319-38. doi: 10.1183/09031936.05.00034805
11. Matveeva LА. Local protection of the respiratory tract in children. Tomsk, 1993 (In Russ.).
12. Hastie AT, Moore WC, Meyers DA, Vestal PL, et al. Аnalyses of asthma severity phenotypes and inflammatory proteins in subjects stratified by sputum granulocytes. J Allergy Clin Immunol. 2010;125(5):1028-36. doi: 10.1016/j.jaci.2010.02.008
13. Fedoseev GB, Trofimov VI, Shaporova NL, Aleksandrin VA, Filippova NA, Kryakunov KN. Searching the truth: what is bronchial asthma? Russian Pulmonology. 2015;25(1):5-18 (In Russ.). doi: 10.18093/0869-0189-2015-25-1-5-18
14. Нashimoto S, Matsumoto K, Gon Y, Takahashi N. Update on airway inflammation and remodeling in asthma. Allergy Clin Immunol Int. 2007;19(5):178-84. doi: 10.1027/0838-1925.19.5.178
15. Gereng EA, Sukhodolo IV, Pleshko RI, Ogorodova LM, Selivanova PA, Dzyuman AN. Cytomorphological analysis of remodeling of the bronchial wall in different types of bronchial asthma. Klin Med (Moscow). 2012;90(2):24-7 (In Russ.).
16. Kuwano K. Epithelial cell apoptosis and lung remodeling. Cell Mol Immunol. 2007;4(6):419-29.
17. Wicks J, Haitchi HM, Holgate ST, Davies DE, Powell RM. Enhanced upregulation of smooth muscle related transcripts by TGFβ2 in asthmatic (myo) fibroblasts. Thorax. 2006;61(4):313-9. doi: 10.1136/thx.2005.05 0005
18. Lutsenko MT. Morphofunctional characteristic of bronchi mucosa at bronchial asthma. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2014;53:57-62 (In Russ.).
19. Hogan SP, Rosenberg HF, Moqbel R, Phipps S, Foster PS, Lacy P, Kay AB, Rothenberg ME. Eosinophils: biological properties and role in health and disease. Clin Exp Allergy. 2008;38(5):709-50. doi: 10.1111/j.1365-2222.2008.02958.x
20. Bystrom J, Kawa A, Bishop-Bailey D. Analysing the eosinophil cationic protein - a clue to the function of the eosinophil granulocyte. Respir Res. 2011;12(1):10. doi: 10.1186/1465-9921-12-10
1 ФГБНУ «Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания», Благовещенск, Россия;
2 ФГБОУ ВО «Амурская государственная медицинская академия» Минздрава России, Благовещенск, Россия
1 Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration, Blagoveschensk, Russia;
2 Amur State Medical Academy of the Ministry of Health of the Russian Federation, Blagoveshchensk, Russia