 |
Гиперреактивность дыхательных путей
|
|
|
|
Бронхиальная гиперреактивность (БГР) является характерным признаком астмы (а также хронической обструктивной болезни легких) и определяется как уменьшение проходимости дыхательных путей в основном за счет выраженного бронхоспазма в ответ на неспецифические стимулы. Увеличение массы гладкой мускулатуры бронхов при ремоделировании дыхательных путей является одним из патогенетических компонентов БГР при астме. Другим механизмом БГР является повреждение и апоптоз эпителия, приводящий к «оголению» нервных окончаний. Однако нередко БГР предшествует диагнозу БА и, следовательно, имеет независимые от ремоделирования механизмы развития, включая генетическую предрасположенность. Например, было показано, что полиморфизм гена ADAM33, экспрессирующегося миоцитами бронхов, сочетается с большей частотой развития БГР.
4.2. Биологические маркеры бронхиальной астмы
Наличие и интенсивность воспалительного процесса бронхов устанавливается косвенно по так называемым «маркерам воспаления». Несмотря на многочисленные исследования и множество мнений, вопрос о чувствительности и специфичности этих маркеров активно исследуется.
Основным биомаркером бронхиальной астмы признано повышение уровня IgE. Данный показатель выявляется у большинства пациентов с бронхиальной астмой.
Оценка воспаления дыхательных путей при астме может быть проведена при исследовании мокроты, спонтанной или индуцированной гипертоническим солевым раствором. Предполагается, что количество эозинофилов и нейтрофилов в жидкости бронхоальвеолярного лаважа (БАЛЖ) может отражать выраженность аллергического воспаления бронхов. Обнаружено, что у детей с бронхиальной астмой (БА) средний уровень эозинофилов в индуцированной мокроте был достоверно выше и превышал показатель у здоровых.
|
|
|
Кроме того, уровни оксида азота (FeNO) и оксида углерода (FeCO) в выдыхаемом воздухе были предложены в качестве неинвазивных маркеров воспаления дыхательных путей при астме. Уровни FeNO увеличены у пациентов с астмой (не получавших ингаляционные глюкокортикостероиды) по сравнению со здоровыми, однако результаты исследования не являются специфичными для астмы. Эозинофилия мокроты, FeNO могут быть полезны для мониторинга ответа на лечение бронхиальной астмы благодаря подразумевающейся связи между FeNO и наличием воспалительного процесса при бронхиальной астме. Этот показатель высокочувствителен для контроля за эффективностью базисной терапии.
Одними из ключевых эффекторных клеток при БА являются эозинофилы. Эозинофилы больных БА даже в периоде ремиссии заболевания продуцируют больше LTC4 (цистеиновые лейкотриены), чем эозинофилы здоровых. Исследование LTC4 в моче пациентов с астмой может рассматриваться как дополнительный биомаркер.
IL-5 является одним из ключевых цитокинов в дифференцировке эозинофилов, активации в области аллергического воспаления. Уровень IL-5 повышается в бронхоальвеолярном лаваже и биопсии у пациентов с астмой и коррелирует с тяжестью астмы.
4.3. Нейрогенная регуляция дыхательных путей
В системе нервного контроля за тонусом бронхиального дерева важное место занимают нейропептиды: субстанция Р, вазоактивный интестинальный пептид (VIP), нейрокинины, кальцитонин. В норме нейропептиды синтезируются в головном мозге, периферической нервной системе и в других органах и системах.
Субстанция Р. Нейротрансмиттер нехолинергических возбуждающих нервов рассматривается в настоящее время как основной медиатор нейрогенного воспаления, способный вызывать такие патофизиологические реакции, как отек, гиперсекреция слизи, бронхоспазм. Необходимо подчеркнуть, что нейрогенное воспаление с участием нейропептидов может сопровождать и усугублять уже имеющееся аллергическое воспаление. Многие неспецифические стимулы (например, дым, диоксид серы) провоцируют рефлекторный бронхоспазм с участием сенсорных окончаний, высвобождающих вещество Р. Показано, что при длительно сохраняющемся воспалительном процессе происходит пролиферация нервных волокон, несущих субстанцию Р, которая индуцирует дегрануляцию тучных клеток. Причем у субстанции Р выявлена способность усиливать продукцию IL-1, GM–CSF, IL-3, IL-6, TNF-α. Обострение бронхиальной астмы у детей сопровождается повышением содержания субстанции Р в плазме крови.
|
|
|
Основным нейротрансмиттером неадренергической-нехолинергической системы является VIP. Известно, что VIP является важным регулятором бронхиального тонуса, наиболее мощным эндогенным бронходилататором из известных в настоящее время и способен противодействовать бронхоспазму при бронхиальной астме. Вероятно, что дисфункция в VIP-системе может возникнуть вторично в процессе воспаления дыхательных путей при бронхиальной астме. С усиленной деградацией этого нейропептида может быть связано формирование гиперчувствительности дыхательных путей и рефлекторный бронхоспазм у больных бронхиальной астмой.
Необходимо также отметить, что в реализации эффектов нейропептидов важное значение имеет активность нейтральной эндопептидазы (NEP) — энзима, находящегося на поверхности содержащих рецепторы для нейропептидов эпителиальных клеток бронхов, гладкомышечных клеток, эндотелиальных клеток. NEP расщепляет и инактивирует нейропептиды, ограничивая таким образом их концентрацию на рецепторах клеточной поверхности, и модулирует ответ клеток-мишеней. Изменение активности нейтральной эндопептидазы также может иметь значение при обострении бронхиальной астмы.
β2-адренорецепторы являются представителями трансмембранных рецепторов. В настоящее время известно три типа β-адренорецепторов (β1, β 2, β 3), из которых в легких доминируют β2-адренорецепторы. Радиографическое их картирование показывает, что они присутствуют на всех уровнях респираторного тракта. В эпителиоцитах высок уровень м-РНК 2-рецепторов, т. е. высока интенсивность транскрипции. β2агонисты повышают транспорт ионов через эпителий, частоту биения ресничек и, соответственно, мукоцилиарный клиренс.
|
|
|
Неясно, влияют ли агонисты на секрецию медиаторов и цитокинов. Этот вопрос весьма значим, ибо ингалируемые β2-агонисты способны достигать дыхательного эпителия в высоких концентрациях. Стероиды повышают экспрессию β2-рецепторов за счет усиления генной транскрипции. Терапия малыми дозами стероидов может предотвратить дисрегуляцию β2-адренорецепторов, наступившую в результате постоянного применения β2-агонистов.
Последние годы большое внимание уделяется генетическому полиморфизму β2-адренорецепторов. Изменение их аминокислотной последовательности может оказывать существенное влияние на течение бронхиальной астмы и бронхопротективный эффект β2-агонистов длительного действия. Наибольшее значение имеет замена аминокислот в положении 16 (аргинина на глицин) и 27 (глутамина на глутамат). Показано, что гомозиготные генотипы (глутамин-16-глутамин-16) или аргинин-16аргинин-16) ассоциированы со снижением контроля при лечении салметеролом и сальбутамолом. Они встречаются достаточно редко. Однако для оценки значения полученных данных для выбора терапии требуются дальнейшие исследования, в том числе у детей.
4.4. Эндокринная регуляция
Регулирующее влияние эндокринной системы при бронхиальной астме осуществляется через системы:
· ГГНС — гипоталамус—гипофиз—надпочечники (кортиколиберин АКТГ-кортикостероиды-лимфоцит);
· ГГТ — гипоталамус—гипофиз—тимус (соматолиберин-СТГ-тимуслимфоцит);
· гипоталамус—гипофиз—щитовидная железа (тиролиберин-ТТГтиреоидные гормоны).
Выявлено регулирующее влияние гормонов центральной и периферической нервной системы на иммуногенез. Система ГГНС оказывает регулирующий эффект прежде всего на систему гуморального иммунитета, ГГТ — на клеточное звено. Открытие опиатных нейропептидов и опиатных рецепторов в лимбической системе, гипоталамусе, секреторных клетках надпочечников, лимфоцитах продемонстрировало функциональное единство нейро-эндокринно-иммунного комплекса, участвующего в важнейших физиологических и патологических реакциях организма. Именно благодаря нейропептидам нервная и иммунная системы взаимодействуют друг с другом через общие сигнальные молекулы и рецепторы. Помимо прямого действия опиоидов на иммунокомпетентные клетки (увеличение количества активных Т-клеток, повышение цитолитической активности естественных киллеров и т. д.), возможно и опосредованное влияние через систему стероидных гормонов и периферические нейротрансмиттеры. Одним из возможных путей влияния опиоидов может быть их действие на высвобождение либеринов в гипоталамусе, а также взаимодействие пептидов с нейрональными системами, содержащими катехоламины, ацетилхолин, серотонин, гамма-аминомасляную кислоту.
|
|
|
4.5. Генетические основы БА
Давно стало понятно, что астма является комплексным заболеванием, в патогенезе развития которого сочетаются многокомпонентные генетичекие аспекты и воздействие фактором окружающей среды.
К настоящему времени опубликовано более 1000 исследований, посвященных поиску генов, предрасполагающих к развитию бронхиальной астмы, и описано более 100 таких генов. К сожалению, не все исследования удалось продублировать другим группам, и многие гены имеют значимость только в контексте определенных расовых особенностей. Риск развития бронхиальной астмы связан с особенностями развития компонентов бронхов и их способности к репарации, особенностям воприятия чужеродных микроорганизмов и формирования иммунного ответа и др.
Очевидно, что все эти исследования не могут дать однозначного ответа на вопрос о генетике БА, однако открытие новых генов-кандидатов позволяет осветить новые аспекты ее патогенеза. В табл. 4.2 приведены некоторые гены, полиморфизм которых связан с риском развития бронхиальной астмы.
Таблица 4.2. Некоторые гены, чей полиморфизм связан с повышенным риском бронхиальной астмы.
| Ген/белок | Предполагаемая функция |
| Барьерная функция эпителия | |
| FLG (флагрин) | Аггрегация кератина, поддержание интактности эпителия |
| Дефензин- β1 | Антимикробный пептид |
| SPINK5 | Ингибитор сериновых протеаз, экспрессируемый эпителием |
| Формирование Th2 ответа | |
| CCL-5,-11,-24,-26 | Хемокины Т лимфоцитов и эозинофилов |
| CC16 | Ингибитор дендритических клеток/Th2 дифференцировки |
| GATA3, TBX, STAT6 | Транскрипционные факторы, участвующие в поляризации Th1/Th2 |
| FcεR1 | Цепь высокоаффинного Fcε рецептора |
| IL4, IL4RA, IL12B, IL-13 | Цитокины, участвующие в поляризации Th1/Th2 |
| RAD50 | Регулятор экспрессии генов IL13, IL4, IL5, IL3, GMCSF |
| CD14 | Рецептор макрофагов, связывание эндотоксина |
| NOD1/CARD4 | Внутриклеточный рецептор распознавания чужеродных детерминант |
| TLR2, TLR4, TLR6, TLR10 | Толл-подобные рецепторы, сенсоры чужеродных детерминант |
| Развитие и репарация бронхов | |
| ADAM33 | Металлопротеаза, участвующая в формировании гладкой мускулатуры и нейрогенезе |
| β2-адренергический рецептор | Чувствительность к адреномиметикам |
|
|
|
|
|
|
