Интерлейкин-4 и интерферон-гамма в ремоделировании бронхов у больных бронхиальной астмой с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей

Abstract

Интерлейкин-4 (IL-4) и интерферон-гамма (IFNγ) - одни из основных участников поляризации иммунного ответа по Th1 или Th2 типу при бронхиальной астме (БА). Неизвестна их роль в ремоделировании бронхов у больных БА с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей (ХГДП). Цель. Изучение путей участия IL-4 и IFNγ в дезорганизации бронхиального эпителия и регуляции ремоделирования дыхательных путей при БА с ХГДП. Материалы и методы. Обследованы 47 пациентов с легкой персистирующей БА. Проводился сбор индуцированной мокроты, забор крови для биохимических исследований, выполнялись спирометрия и бронхопровокационная проба изокапнической гипервентиляции холодным (-20 °С) воздухом (ИГХВ). В мокроте исследовали клеточный состав (в %), в периферической крови - цитокиновый профиль (IL-4, IFNγ, в пг/мл). Результаты. Пациенты разделены на группы с холодовой гиперреактивностью дыхательных путей (1-я группа, 17 человек) и с отсутствием холодовой бронхоконстрикции (2-я группа, 30 человек). Объем форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1 ) и средняя объемная скорость выдоха (СОС25-75) на уровне 25-75% жизненной емкости легких (ЖЕЛ) в 1-й группе были ниже по сравнению со 2-й группой: 84,0 [83,0;93,0] и 99,0 [85,0;105,0]% (р = 0,012); 55,0 [51,0;67,0] и 76,0 [59,0;88,0]% (р = 0,021) соответственно. Содержание в крови IL-4 и IFNγ в 1-й группе составляло 11,48 [10,82;22,48] и 26,98 [17,24;73,5] пг/мл, во 2-й группе 1,88 [0,66;5,96] (р = 0,003) и 7,24 [1,5;26,98] пг/мл (р = 0,047) соответственно. В 1-й группе найдена связь между содержанием в крови IL-4 и IFNγ (Rs = 0,65; р = 0,016), между ОФВ1 и количеством эпителиоцитов в мокроте (Rs = -0,74; р = 0,0003), а также между IL-4 и реакцией дыхательных путей (∆ОФВ1 /ЖЕЛ) в ответ на пробу ИГХВ (Rs = -0,70; р = 0,007). Заключение. Эскалация провоспалительной и прооксидантной функции IFNγ свидетельствует о смещении баланса активации Th2 иммунного ответа, регулируемого сигналами IL-4, в сторону Th1 иммунного ответа, стимулирующего ремоделирование бронхов у больных БА с ХГДП.Interleukin-4 (IL-4) and interferon gamma (IFNγ) are key participants in the polarization of the immune response toward Th1 or Th2 types in bronchial asthma. However, their role in bronchial remodeling in patients with asthma and cold airway hyperresponsiveness (CAHR) remains unclear. Aim. To study the involvement of IL-4 and IFNγ in the disorganization of bronchial epithelium and the regulation of airway remodeling in asthma with CAHR. Materials and methods. A total of 47 patients with mild persistent asthma were examined. Induced sputum collection, blood sampling for biochemical studies, spirometry, and the isocapnic hyperventilation test with cold (-20 °C) air (IHCA) were performed. The sputum was analyzed for cellular composition (in %), and the cytokine profile (IL-4 and IFNγ in pg / ml) was evaluated in peripheral blood. Results. The patients were divided into groups with CAHR (group 1, 17 patients) and without cold-induced bronchoconstriction (group 2, 30 patients). Forced expiratory volume in 1 sec. (FEV 1) and maximal mid-expiratory flow (MMEF) in group 1 were lower compared to group 2: 84.0[83.0; 93.0]% and 99.0 [85.0; 105.0]% (p = 0.012); 55.0[51.0;67.0]% and 76.0[59.0;88.0]% (p = 0.021), respectively. The blood content of IL-4 and IFNγ in group 1 was 11.48[10.82;22.48] pg / ml and 26.98[17.24; 73.5] pg / ml, while in group 2, it was 1.88 [0.66; 5.96] (p = 0.003) and 7.24[1.5; 26.98] pg / ml (p = 0.047), respectively. In group 1, an association was found between blood IL-4 and IFNγ levels (Rs = 0.65; p = 0.016), between FEV 1 and the number of epithelial cells in sputum (Rs = -0.74; p = 0.0003), and between IL-4 and airway response (ΔFEV1/Vital Capacity) after the IHCA (Rs = -0.70; p = 0.007). Conclusion. The escalation of the proinflammatory and pro-oxidant function of IFNγ indicates a shift from Th2 immune response activation, regulated by IL-4, toward a Th1 response, which stimulates bronchial remodeling in patients with asthma and CAHR.