ВВЕДЕНИЕ
Бронхообструктивные заболевания легких – часто встречаемая группа болезней органов дыхания, которая характеризуется нарушением проходимости дыхательных путей и приводит к инвалидизации. Основную долю в этой группе составляют больные бронхиальной астмой (БА) и хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ). Все эти заболевания имеют хроническое течение, обусловленное длительным воспалением дыхательных путей, в патогенезе которого участвуют многие клетки и клеточные элементы, прежде всего нейтрофилы и эозинофилы. И если на эозинофильное воспаление эффективно воздействуют глюкокортикостероиды (ГКС), то контроль нейтрофильного воспаления остается трудноразрешимой задачей.
Самые частые причины воспаления дыхательных путей, связанных с нейтрофилами, – курение табака и эндогенное ожирение [1].
Курение табака остается серьезной проблемой современного общества, несмотря на очевидные достижения по первичной популяционной профилактике этого фактора риска. Полностью отказаться от курения способна только треть пациентов, страдающих ХОБЛ [2]. Табачный дым вызывает не только нейтрофильное воспаление в слизистой респираторного тракта, но и системные реакции в сосудистом русле [3]. Системное воспаление служит непосредственной причиной сердечно-сосудистых событий, таких как острый коронарный синдром, инфаркт миокарда, инсульт, тромбоэмболия легочной артерии [4, 5]. Все попытки использовать ГКС при ХОБЛ продемонстрировали бесперспективность их воздействия на нейтрофилы [6]. Поэтому поиск эффективных мишеней воздействия на нейтрофильное воспаление у пациентов, страдающих ХОБЛ, БА смешанного генеза, остается актуальной задачей.
В здоровых дыхательных путях нейтрофилы играют ключевую роль во врожденной иммунной системе защиты от вторжения патогенов. Как правило, бактерии захватываются и уничтожаются рекрутированными нейтрофилами, которые затем подвергаются апоптозу, контролируя инфекцию и ограничивая воспаление. В дыхательных путях при ХОБЛ табачный дым и патогенные микроорганизмы провоцируют выброс хемоаттрактантов, вызывая нейтрофильную инфильтрацию. Сигаретный дым также способен увеличивать продолжительность жизни нейтрофилов и нарушать фагоцитоз апоптотических нейтрофилов, способствуя увеличению секреции протеаз и дальнейшим провоспалительным сигналам. Поэтому возвращение нейтрофилов к нормальному апоптозу было бы существенным инструментом в регуляции всего воспалительного каскада.
В настоящее время в качестве перспективных мишеней воздействия на нейтрофильное воспаление рассматриваются иммуноглобулиноподобные лектины, связывающие сиаловую кислоту, – сиглеки, которые принадлежат к семейству генов иммуноглобулинов. Среди них сиглек-9 (siglec-9) в основном экспрессируется нейтрофилами и моноцитами человека; он имеет большое значение в регуляции рекрутирования нейтрофилов посредством механизмов апоптоза и аутофагически-подобной гибели клеток, приводя к запрограммированной клеточной гибели. Лиганды к этому лектину обнаружены во всех тканях, составляющих дыхательные пути [7–9].
Другой мишенью мог бы стать димеризованный P-селектин, который экспрессируется на мембране активированных тромбоцитов и эндотелии, связывает PSGL-1 (гликопротеин P-селектина лиганд-1) на лейкоцитах, опосредуя адгезию и передачу сигналов, что в итоге влечет за собой развитие воспаления [10].
Изучение состояния этих мишеней представляет интерес, особенно когда речь идет об уменьшении нейтрофильного воспаления при ХОБЛ.
Цель исследования – оценить значение Р-селектина и сиглека-9 в регуляции нейтрофильного воспаления бронхообструктивных заболеваний легких.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Было проведено одномоментное, сплошное, поперечное исследование, одобренное локальным комитетом по биоэтике ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России (11.09.2023, протокол № 268).
В исследовании приняли участие 80 человек, страдающих бронхообструктивными заболеваниями, которые были разделены на две группы (табл. 1): I – 44 пациента с БА смешанного генеза (возраст 46,43 ± 14,85 года), в том числе 13 мужчин (29,5%); II группа – 36 пациентов с ХОБЛ (возраст 55,12 ± 9,6 года), в том числе 30 мужчин (83,3%).
В контрольную группу вошли 30 здоровых доноров, в том числе 26 мужчин (86,7%). Возраст ее участников составил 35,3 ± 4,94 года, индекс курящего человека – 3,6 ± 6,3 пачка/лет, индекс массы тела (ИМТ) – 26,56 ± 4,49 кг/м2.
Обследование включало общий осмотр пациентов (сбор жалоб, аллергологический анамнез), антропометрию с определением ИМТ, спирометрию с определением объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ1), форсированной жизненной емкости легких (ФЖЕЛ), ОФВ1/ ФЖЕЛ, до и после пробы с бронхолитиком на спирометре Vitalograph 2120. Тяжесть БА, фенотип, степень контроля оценивались согласно критериям глобальной инициативы по астме (GINA 2023) [11]. Всем пациентам был проведен тест по контролю над астмой (Asthma Control Test, АСТ). У пациентов с ХОБЛ выполнялся САТ-тест (COPD Assessment Test – оценочный тест по ХОБЛ).
Методом иммуноферментного анализа было изучено содержание в сыворотке крови Р-селектина (SELP), сиглека-9 (Cloud-Clone Corp., США), интерлейкина 4 (ИЛ-4), ИЛ-8, фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-α), интерферона гамма (ООО «Вектор–бест», Россия).
Критерии включения: взрослые пациенты с БА и ХОБЛ в возрасте от 20 до 65 лет, наличие информированного согласия пациента на участие в исследовании.
Критерии невключения: тяжелая персистирующая БА или ХОБЛ, требующие приема пероральных ГКС, сахарный диабет 1-го типа, сахарный диабет 2-го типа, требующий инсулинотерапии, хронический холецистит, панкреатит, гепатит, гастрит, энтерит, целиакия, колит в стадии обострения, хроническая болезнь почек, сопровождающаяся снижением скорости клубочковой фильтрации < 60 мл/мин., сопутствующие соматические заболевания в стадии декомпенсации, в том числе сердечная недостаточность, онкологические заболевания, беременность и лактация, участие пациента в других клинических исследованиях, наличие психозов в анамнезе, острая стадия инфекционного заболевания.
Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью пакета прикладных программ STATISTICA 10.0. Результаты считались статистически значимыми при р < 0,05. Сравнения групп проводилось по ранговому дисперсионному анализу Краскела – Уоллиса (pK-W) с последующими межгрупповыми сравнениями по критерию Манна – Уитни и корректировкой достигнутого уровня значимости по Бонферрони. Данные представлены в виде среднего арифметического значения (M ± SD) при нормальном распределении во всех группах. При нормальном распределении использовался t-критерий Стьюдента. При ненормальном распределении данные представлены в виде медианы (Me) и квартилей (Q1–Q3).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Все представленные группы пациентов соответствовали нозологическим критериям БА и ХОБЛ. Пациенты I группы с диагнозом БА смешанного генеза характеризовались медианой возраста 46,5 года и общей продолжительностью заболевания около 13 лет. Уровень контроля заболевания по АСТ-тесту у большинства участников был неудовлетворительным, ниже 20 баллов. Только у 13 (29,5%) больных сохранялось контролируемое течение заболевания. Показатели спирометрии находились на уровне нормальных значений: ОФВ1 – 77,40 ± 20,45%, ФЖЕЛ – 79,17 ± 20,69%, ОФВ1/ФЖЕЛ – 0,79 ± 0,09%. По своему генезу БА имела смешанный фенотип, аллергия была ее ведущей причиной только у 8 человек, у остальных дебют заболевания наблюдался на фоне избыточной массы тела или острого инфекционного процесса в респираторном тракте.
Пациенты II группы (ХОБЛ) имели средний стаж продолжительности заболевания 5,5 года. Общий стаж курения у них соответствовал индексу курящего человека 36,25 ± 12,61 пачка/ лет. Значение САТ-теста было больше 10, что позволило отнести пациентов с ХОБЛ к группам В и Е по GOLD-2023 [12]. Показатели спирометрии легких отражали необратимую обструкцию после пробы с бронхолитиком. Отношение ОФВ1/ ФЖЕЛ равнялось 0,62 ± 0,15.
При сравнении пациентов I и II группы наблюдались существенные отличия между ними по стажу курения и показателям спирометрии. Что касается избыточной массы тела – другого модифицируемого фактора риска, способного влиять на фенотип БА и ХОБЛ, то исследуемые группы по этому параметру практически не различались: в обоих случаях ИМТ пациентов имел показатели, равные 28 кг/м2 (см. табл. 1).
Медианные значения содержания P-селектина, сиглека-9 и ряда цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-8, ФНО-α, интерферона гамма) у участников исследования представлены в таблице 2.
Медианные уровни Р-селектина при смешанной БА и при ХОБЛ находились на уровне 60,48 (41,48–147,17) и 91,17 (53,72–135,60) пг/мл соответственно, что имело статистически значимые отличия от контрольной группы, где этот показатель равнялся 47,67 (40,34–65,98) пг/мл. Уровни Р-селектина достоверно не отличались в группах пациентов с БА и ХОБЛ (рис. 1).
Значение иммуноглобулиноподобного лектина, связывающего сиаловую кислоту, сиглека-9 было очень низким во всех группах, но у 15 пациентов этот маркер определялся. В основном это были больные смешанной БА (n = 11), остальные – больные с ХОБЛ (n = 4).
Сравнение пациентов с БА и положительным значением сиглека-9 с группой пациентов с БА, но без сиглека-9 не выявило каких-либо существенных отличий ни по фенотипическим признакам заболевания, ни по значению основных цитокинов, регулирующих нейтрофильное воспаление (табл. 3).
Таким образом, простой сравнительный анализ не позволил увидеть существенных различий между изучаемыми группами по отдельным маркерам.
Чтобы избежать множественных сравнений, нами был выполнен многофакторный кластерный анализ, учитывающий основные фенотипические признаки ХОБЛ и БА (возраст, статус курения, ИМТ), уровни P-селектина, сиглека-9 и ряда цитокинов (ИЛ-4, ФНО-α, интерферона гамма; рис. 2).
Анализ признаков, взятых для кластеризации, показал, что наиболее устойчивыми среди них были курение, возраст, ИМТ, уровень интерферона гамма (р < 0,001). Статистически достоверными в кластерах оказались отличия по уровням P-селектина (р = 0,022) и ИЛ-4 (р = 0,048). В отношении сиглека-9 (p = 0,23) и ФНО-α (p = 0,76) аналогичные различия в кластерах не наблюдались.
Кластеризация пациентов на три группы по выбранным признакам оказалась наиболее точной. Так, пациенты с ХОБЛ вошли в 1-й кластер, больные с БА составили два других кластера.
1-й кластер в основном образовали пациенты с ХОБЛ (96%). Для этого кластера значимыми признаками, чьи показатели были выше средних значений, оказались высокий индекс курящего человека и возраст. ИМТ оказался ниже средних величин. Изучавшиеся маркеры (P-селектин, сиглек-9, ИЛ-4, ФНО-α, интерферон гамма) также находились на уровне средних величин.
2-й кластер, включающий преимущественно лиц с БА (86%), отличался от 1-го тем, что в нем пациенты были не курящими, но имели высокий ИМТ.
3-й кластер имел существенные отличия от 2-го в том, что вошедшие в него пациенты с БА (100%) были моложе 40 лет с нормальным ИМТ, но повышенными значениями Р-селектина, сиглека-9, ИЛ-4, интерферона гамма.
ОБСУЖДЕНИЕ
В настоящем исследовании был проведен анализ концентрации растворимых молекул Р-селектина и сиглека-9, а также таких цитокинов, как ИЛ-4, ИЛ-8, ФНО-α и интерферон гамма, в сыворотке крови пациентов с ХОБЛ и БА.
Известно, что димеризованный P-селектин экспрессируется на мембране активированных тромбоцитов и эндотелии сосудов, связывает гликопротеин P-селектина лиганд-1 (PSGL-1) на лейкоцитах, обеспечивая адгезию и передачу сигналов [10, 13]. После этого происходит протеолитическое отщепление P-селектина с высвобождением мономера sP-селектина (SELP). Таким образом, обнаруживаемый растворимый мономер SELP отражает факт участия нейтрофилов в воспалении. О вовлеченности нейтрофилов в воспаление при ХОБЛ и смешанной БА свидетельствует статистически достоверное увеличение концентрации этого маркера по сравнению с контрольной группой. Отсутствие различий в концентрации SELP при смешанной БА и ХОБЛ лишний раз доказывает патогенетическую важность нейтрофильного воспаления у этих пациентов. Воздействие на Р-селектин может, с одной стороны, уменьшить проявление воспаления, а с другой – снизить риск развития сердечно-сосудистых осложнений, связанных с активацией тромбоцитов на системном уровне при ХОБЛ и БА [10].
Иммуноглобулиноподобный лектин 9, связывающий сиаловую кислоту, – сиглек-9, представленный на лейкоцитах, был также оценен с помощью выявления растворимой молекулы в сыворотке крови. Сиглек-9, идентифицируемый преимущественно на нейтрофилах, представляет собой ингибирующий рецептор, который потенциально способен индуцировать апоптоз нейтрофилов, подавлять миграцию нейтрофилов и снижать частоту обострений и степень эмфиземы при ХОБЛ [9]. Известно, что у пациентов с ХОБЛ значительно повышается уровень растворимого сиглека-9 (sSiglec-9) в крови [7]. sSiglec9 вносит вклад в регуляцию функции нейтрофилов посредством конкурентного ингибирования связывания с лигандами, что приводит к увеличению хемотаксического ответа нейтрофилов и в результате – к чрезмерному воспалению в дыхательных путях.
В нашем исследовании мы не обнаружили повышения sSiglec-9 при ХОБЛ, но в то же время при смешанной БА этот лектин присутствовал. Как показал кластерный анализ, наличие сиглека-9 коррелировало с увеличением SELP, ИЛ-4 и интерферона гамма у пациентов со смешанной астмой, при которой наряду с атопией присутствует и нейтрофильное воспаление. Это позволяет согласиться с мнением Chen Z. et al. о том, что сиглек-9 можно рассматривать как перспективную мишень для регуляции воспаления как при ХОБЛ, так и при смешанной БА.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Согласно результатам, полученным в проведенном исследовании, роль Р-селектина и сиглека-9 в регуляции нейтрофильного воспаления у пациентов с хроническими бронхообструктивными заболеваниями легких неоднозначна. Наиболее убедительной перспективной терапевтической мишенью, на наш взгляд, может служить Р-селектин: воздействие на него позволяет снизить как уровень воспаления, так и риск развития осложнений сердечно-сосудистых заболеваний.
