Сравнительная оценка уровня лейкотриенов при различных формах ринита


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2020.10.120-124

Е.А. Орлова (1), Е.М. Костина (1), О.А. Куликова (1), О.А. Левашова (2), С.А. Соколов (3)

1) Пензенский институт усовершенствования врачей – филиал ФГБОУ ДПО «Российская медицинская академия непрерывного профессионального образования», Пенза, Россия; 2) Пензенский государственный университет, Пенза, Россия; 3) ООО «Эргомед Клиникал Рисеч», Москва, Россия
Обоснование. Являясь продуктом липооксигеназного механизма метаболизма арахидоновой кислоты, лейкотриены (LT) играют значительную роль в развитии воспалительной реакции при аллергическом рините (АР) и АР в сочетании с хроническим риносинуситом бактериальной этиологии (ХРСБЭ).
Цель исследования: сравнительная оценка роли лейкотриенов LT С4, D4, Е4 и LT В4 при АР и АР с ХРСБЭ.
Методы. Обследовано 83 больных с изучаемыми формами ринита в возрасте от 18 до 55 лет, из которых пациенты с АР составили 40 человек, пациенты с АР с ХРСБЭ – 43 человека. Контрольная группа включила 27 практически здоровых лиц. Определение уровней LT было проведено в плазме крови методом иммуноферментного анализа. С целью определения пороговых значений уровней LT С4, D4, Е4 и LT В4 при АР и АР с ХРСБЭ проведен RОС-анализ.
Результаты. Суммарные LT С4, D4, Е4 имеют определяющее значение в развитии и поддержании аллергического механизма воспаления, в то время как LTВ4 преобладают при формировании гнойно-воспалительного процесса при данных формах ринита. При АР и АР с ХРСБЭ наблюдался высокий уровень суммарных LT C4, D4, E4 (3,60±0,18 нг/мл и 3,25±0,16 нг/мл соответственно) по сравнению с показателями контрольной группы (0,64±0,12 нг/мл; р<0,05). Уровень LTВ4 был значительно повышен только у больных АР с ХРСБЭ, составив 14,43±0,57 нг/мл (р<0,05), тогда как при АР данный показатель не отличался от значений в контрольной группе (1,89±0,19 и 1,52±0,21 нг/мл соответственно). Проведенный ROC-анализ уровня LT показал, что пороговое значение уровня LT C4, D4, E4 составило 1,53 нг/мл между больными АР и здоровыми (чувствительность теста – 95,0%, специфичность – 96,3%); 1,47 нг/мл между больными АР с ХРСБЭ и здоровыми (чувствительность теста – 95,3%, специфичность – 96,3%). Для LTB4 пороговое значение составило 6,24 нг/мл между пациентами с АР и больными АР с ХРСБЭ (чувствительность теста – 95,3%, специфичность – 100,0%); 5,74 нг/мл между больными АР с ХРСБЭ и здоровыми (чувствительность теста – 97,7%, специфичность –100,0%).
Заключение. LT вносят существенный вклад в развитие воспалительной реакции в слизистой оболочке полости носа при АР и АР с ХРСБЭ. Значимая роль суммарных LT C4, D4, E4 выявлена как при АР, так и при АР с ХРСБЭ. Данные LT отвечают за аллергический компонент воспалительной реакции, что согласуется с литературными данными. Уровень LTВ4, который непосредственно поддерживает инфекционный компонент воспаления в слизистой оболочке верхних дыхательных путей, повышен только при АР с ХРСБЭ.
Ключевые слова: аллергический ринит, воспаление, инфекция, хронический риносинусит, лейкотриены C4, D4, E4, лейкотриен В4

Введение

Риниты являются широко распространенными заболеваниями и представляют собой междисциплинарную проблему, в решении которой принимают участие врачи различных специальностей. Диагноз «ринит» рассматривается как обобщающий термин для разных форм заболевания.

Аллергический ринит (АР) и хронический риносинусит (ХРС) – многофакторные хронические воспалительные заболевания верхних дыхательных путей, имеющие высокую распространенность и большое разнообразие проявлений [1]. Известно, что помимо простого АР в практике врача достаточно часто встречаются его осложненные формы. АР и ХРС бактериальной этиологии часто могут сочетаться друг с другом, усложняя дифференциальную диагностику данных состояний. Так, по данным литературы, почти у 41% пациентов с АР имеется его сочетание с ХРС бактериальной этиологии [2]. АР, осложненный хронической инфекцией верхних дыхательных путей, характеризуется более тяжелыми клиническими проявлениями, длительным течением, устойчивостью к фармакотерапии, проведение аллерген-специфической иммунотерапии данной категории пациентов затруднены [3]. По сравнению с неосложненным АР патогенетические аспекты сочетанной формы заболевания изучены в меньшей степени. Известно, что в развитии воспалительной реакции со стороны слизистой оболочки носа принимают участие продукты метаболизма арахидоновой кислоты – LT [4, 5].

Общий биологический эффект LT заключается в непосредственном участии в сложных биохимических реакциях аллергической и инфекционной воспалительной альтерации [6, 7]. Биологическая роль LT чрезвычайно многообразна, и хорошо известно, что они являются ведущим медиатором поздней фазы аллергического воспаления, которая определяет основные симптомы ринита. LT представляют собой группу производных 5-липоксигеназного метаболизма арахидоновой кислоты. В зависимости от химической структуры и биологической активности LT подразделяются на двакласса: цистеиниловые LT (C4, D4, E4) и дигидрокси-LT (В4) [8]. Способность продуцировать высокие концентрации LT из производных арахидоновой кислоты присуща главным образом различным типам лейкоцитов [8, 9]. Клетки синтезируют LT C4, D4, E4 и LT В4 в различных соотношениях. Эозинофилы, базофилы, тучные клетки синтезируют преимущественно LT С4, в то время как нейтрофилы – LT В4 [10]. Высвобождающиеся LT оказывают различные патофизиологические эффекты и играют важную роль в развитии воспалительных реакций со стороны слизистой оболочки носа. Так, например, LT С4 и LT D4 вызывают спазм гладких мышц, повышают сосудистую проницаемость, резко усиливают выделение слизи и участвуют в формировании эозинофильного воспаления [11, 12]. LT В4 оказывает выраженное хемотаксическое действие, преимущественно на полиморфноядерные лейкоциты и эозинофилы. Считается, что, являясь мощным медиатором и хематтрактантом для полиморфноядерных лейкоцитов, особенно нейтрофилов, ЛТ В4 играет важную роль в развитии гнойного воспаления [9, 13–16]. Нейтрофильная инфильтрация в очаге воспаления в дальнейшем ведет к отеку и гиперальгезии [8]. Продукция провоспалительных медиаторов, в частности LT, привлечение иммуноцитов в очаг обусловливают проявление всех признаков воспаления слизистой оболочки носа [17]. Имеет значение и взаимодействие LT В4 с иммунокомпетентными клетками. Например, этот ЛТ регулирует механизм выработки интерферона, стимулируя как Т-хелперы (CD4+), так и Т-супрессоры (CD8+) [6]. Есть данные о стимуляции LT В4 продукции провоспалительных интерлейкинов 1 и 2 [9].

Таким образом, при АР и АР в сочетании с ХРС бактериальной этиологии (ХРСБЭ), которые отличаются клиническими проявлениями, характером воспаления, различным ответом на проводимую терапию, теоретически можно предположить различный вклад LT C4, D4, E4 и LT В4 в патогенез заболеваний. На данный момент мало изучен вопрос, какие LT имеют наибольшую патогенетическую значимость при сочетанной форме ринита (АР с ХРСБЭ), поэтому интерес к оценке LT при этом состоянии сохраняется.

В связи с этим, рассматривая патогенез различных форм ринита, несомненный интерес представляет сравнительная оценка роли лейкотриенов LT C4, D4, E4 и LT В4 в развитии воспаления при АР и АР с ХРСБЭ. Проведение сравнительного анализа уровней LT при данных формах ринитов внесет существенный вклад в понимание ряда патогенетических аспектов формирования воспалительной реакции и позволит совершенствовать дифференцированные подходы к диагностике и лечению АР.

Цель исследования

Сравнительная оценка уровней суммарных LT С4, D4, Е4 и LT В4 при АР и АР с ХРСБЭ.

Методы

Обследованы 83 больных с изучаемыми формами ринита в возрасте от 18 до 55 лет, в т.ч. пациентов с АР – 40 человек, с АР и ХРСБЭ – 43 человека. В качестве группы сравнения обследованы 27 практически здоровых испытуемых, сопоставимых по возрасту и полу с изучаемыми группами. Исследования проведены на кафедре аллергологии и иммунологии ГБОУ ДПО ПИУВ – филиала ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России и клинических базах кафедры аллергологии и иммунологии: ГБУЗ «Клиническая больница № 4», г. Пенза, иммуно-биохимическая лаборатория ГБУЗ «Пензенский городской родильный дом».

Диагнозы АР и АР с ХРСБЭ устанавливались в соответствии с критериями клинических рекомендаций по АР и Европейского согласительного документа по риносинуситу и назальным полипам [18, 19]. Для верификации диагноза всем больным проводились полное клиническое, инструментальное и аллерго-иммунологическое обследования.

Критерии включения в исследование: больные с диагнозами АР и АР с ХРСБЭ со среднетяжелым течением вне обострения, возраст от 18 до 55 лет, информированное согласие пациентов на участие в исследование.

Критерии исключения: легкая и тяжелая степени тяжести АР и АР с ХРСБЭ, обострение заболевания на момент осмотра, тяжелая декомпенсированная соматическая патология, беременность и период лактации, нежелание участвовать в исследовании.

Определение уровней суммарных LT C4, D4, E4 и LT В4 у больных с данными формами заболеваний и у здоровых испытуемых проводилось в плазме крови методом иммуноферментного анализа реактивами фирмы «Neogencorporation» (США). Статистическая обработка результатов исследования проводилась с использованием методов непараметрического анализа посредством программного обеспечения Statistica 6.0 (StatSoft, USA). Совокупности количественных показателей описывались при помощи значений медианы (Me), нижнего и верхнего квартилей. При сравнении двух выборочных средних показателей в группах использовались критерии Манна–Уитни. Различия между группами считались достоверными при p<0,05. С целью определения пороговых значений уровня изучаемых показателей был проведен RОС-анализ.

Результаты

При сравнительном анализе полученных данных выявлено достоверное увеличение уровня LT C4, D4, E4 у больных АР и LT C4, D4, E4 и LT В4 у больных АР с ХРСБЭ по сравнению со здоровыми лицами. Наибольшее значение суммарных LT C4, D4, E4 наблюдалось в группе больных АР по сравнению с контрольной группой (3,60±0,18 против 0,64±0,12 нг/мл; р<0,05). У пациентов с АР и ХРСБЭ уровень суммарных LTC4D4E4 был также повышен по сравнению с контрольной группой и составил 3,25±0,16 нг/мл (р<0,05). Однако различий в уровне суммарных LT C4, D4, E4 у пациентов с АР и АР с ХРСБЭ не было выявлено различий (р>0,05; см. таблицу). Согласно нашим данным, уровень LT С4, D4, Е4 в группе АР был в 5,6, а в группе АР с ХРСБЭ – в 5,1 раза выше, чем в контрольной группе. Подчеркивая роль суммарных LT C4, D4, E4 в патогенезе воспалительной реакции у пациентов с АР и АР с ХРСБЭ, можно констатировать, что аллергический механизм, опосредованный данными медиаторами, имеет определяющее и ведущее значение при обеих формах ринита.

122-1.jpg (57 KB)

При анализе уровня LT В4 в изучаемых группах было установлено, что данный показатель значительно выше у больных АР с ХРСБЭ по сравнению с АР и контрольной группой (р<0,05). По нашим данным, средний уровень LT В4 в группе больных АР с ХРСБЭ составил 14,43±0,57 нг/мл, а у здоровых лиц – 1,52±0,21 нг/мл (р<0,05). В группе больных АР уровень LT В4 практически не был повышен по сравнению с группой здоровых испытуемых и составил 1,89±0,19 нг/мл (р>0,05; см. таблицу). Уровень LT В4 при АР с ХРСБЭ был в 9,5 раз выше, чем в контрольной группе. Полученные данные подтверждают определяющую роль LT В4 в патогенезе воспаления при с АР с ХРСБЭ. Проведенное сравнение по данному показателю позволяет констатировать, что только лишь при АР с ХРСБЭ в механизм воспалительной реакции включается этот медиатор, обусловливающий гнойно-воспалительный компонент патологического процесса.

Таким образом, продукция суммарных LT C4, D4, E4 увеличивалась как при АР, так и при АР с ХРСБЭ по сравнению со здоровыми, в то время как продукция LTВ4 возрастала только при АР с ХРСБЭ.

В настоящее время существует настоятельная необходимость в применении методологических подходов, позволяющих количественно оценивать чувствительность и специфичность тестов для диагностики заболевания. В связи с этим нами был проведен ROC-анализ уровней LT C4, D4, E4 и LT В4 с целью определения их пороговых значений при разных формах ринита.

ROC-анализ позволил определить пороговые значения LT С4, D4, Е4, выше которых располагаются показатели, характерные для больных АР, а также пациентов с АР и ХРСБЭ по сравнению со здоровыми лицами, а также пороговые значения LT В4, выше которых будут располагаться показатели, характерные для пациентов с АР и ХРСБЭ по сравнению с показателями при АР, а также у здоровых лиц.

Для определения пороговых значений проверяются условия максимальных чувствительности и специфичности теста, а также баланса чувствительности и специфичности. Затем для анализируемых параметров выбирается значение с максимальным уровнем чувствительности и/или специфичности.

Проведенный RОС-анализ позволил выявить следующие пороговые значения исследованных LT:

1. LT C4, D4, E4:

  • 1,53 нг/мл между больными АР и здоровыми лицами (чувствительность теста – 95,0%, специфичность теста – 96,3%);
  • 1,47 нг/мл между больными АР с ХРСБЭ и здоровыми лицами (чувствительность теста – 95,3%, специфичность теста – 96,3%).

2. LT B4:

  • 6,24 нг/мл между больными АР и больными АР с ХРСБЭ (чувствительность теста – 95,3%, специфичность теста – 100,0%);
  • 5,74 нг/мл между больными АР с ХРСБЭ и здоровыми лицами (чувствительность теста – 97,7%, специ-фичность теста – 100,0%).

Определение уровней LT C4, D4, E4 и LT В4 является безопасным и надежным способом выявления механизма воспаления в патогенезе ринитов. Определение их уровня может быть использовано с целью дифференциального диагноза, а также при выборе метода лечения и как критерий его эффективности.

Обсуждение

Ключевую роль в патогенезе воспаления при АР и АР с ХРСБЭ играют суммарные LTC4D4E4, которые являются мощным воспалительными медиатором. Полученные нами данные подтверждают ведущую роль цистениловых LT C4, D4, E4 в механизме аллергического воспаления, которое лежит в основе патогенеза как АР, так и АР с ХРСБЭ. При данных формах ринита изменяется метаболизм арахидоновой кислоты, образуются ее метаболиты, ответственные за основные симптомы этих заболеваний. Полученные результаты согласуются с литературными данными [20, 21]. Именно LT C4, D4, E4 вызывают классические симптомы ринита (отек, гиперсекреция слизи, заложенность носа). Выявлено, что в развитии АР с ХРСБЭ также участвует LT В4, что говорит о сочетанном патогенетическом механизме – аллергическом и инфекционном. В патогенезе АР с ХРСБЭ немаловажную роль играет инфекция, выступающая в роли суперантигена, который приводит к развитию и поддержанию инфекционной и аллергической реакции [23]. Наше исследование показало значимую роль в развитии АР с ХРСБЭ как суммарных LT C4, D4, E4, так и LT В4, в отличие от АР, при котором значение имеет лишь повышение цистеиниловых LT. Сочетание двух механизмов, аллергического и инфекционного, генерацию и поддержание которых обусловливает выброс ряда метаболитов арахидоновой кислоты, возможно, способствует формированию тяжелого течения АР с ХРСБЭ. В ответ на бактериальные патогены усиливается выработка LT B4, который, являясь мощным хемоаттрактантом и активатором нейтрофилов, способствует поддержанию гнойно-воспалительного процесса в слизистой оболочке носа [14, 22]. Повышенный уровень LT В4 характерен только для АР с ХРСБЭ, что подтверждено нашим исследованием и согласуется с данными литературы.

Заключение

Таким образом, LT имеют важное значение в патогенезе развития воспалительной реакции при АР и АР с ХРСБЭ. В основе АР с ХРСБЭ определяющую роль играет LT В4, который непосредственно поддерживает гнойно-воспалительный процесс в верхних дыхательных путях, а также суммарные LT C4, D4, E4, которые определяют аллергический механизм воспаления. При АР без ХРСБЭ важное значение имеют только цистеиниловые LT, а LT В4 не включается в патогенез заболевания.

Полученные данные о пороговых значениях LT при разных формах ринита могут являться дополнительным диагностическим критерием и будут способствовать разработке дифференцированного подхода к лечению АР и АР с ХРСБЭ.


Литература


1. Астафьева Н.Г., Кобзев Д.Ю., Гамова И.В. и др. Многоликий ринит: современный взгляд на диагностику и алгоритм лечения. Лечащий Врач. 2018;4:7–18.


2. Булкина О.З.. Оптимизация комплексного лечения круглогодичного аллергичкого ринита, осложненного очагами хронической инфекции рото- и носоглотки. Дисс. канд. мед. наук. М., 2009.


3. Лопатин А.С. Ринит. Руководство для врачей. М.: Литтерра, 2010.


4. Li K.L., Lee A.Y., Abuzeid W.M. Aspirin Exacerbated Respiratory Disease: Epidemiology, Pathophysiology, and Management. Med Sci (Basel). 2019;7(3):25–42. Doi: 10.3390/medsci7030045.


5. Divekar R., Hagan J., Rank M,. et al. Diagnostic Utility of Urinary LTE4 in Asthma, Allergic Rhinitis, Chronic Rhinosinusitis, Nasal Polyps, and Aspirin Sensitivity. J Allergy Clin Immunol Pract. 2016;4(4):665–70. Doi: 10.1016/j.jaip.2016.03.004.


6. Жарких М., Яблонский С., Мокроносова М. Значение лейкотриенов и антилейкотриеновых препаратов при аллергическом рините. Педиатрическая фармакология. 2009;6(5):20–9.


7. Peters-Golden M., Gleason M.M., Togias A.Cysteinyl leukotrienes: multi-functional mediators in allergic rhinitis. Clin Exp Allergy. 2006;36(6):689–703. Doi: 10.1111/j.1365-2222.2006.02498.x.


8. Peters-Golden M. Intracellular compartmentalization of leukotriene synthesis: unexpected nuclear secrets. FEBS Lett. 2001;487:323–26.


9. Bousquet J. Pathophysiology of allergic rhinitis. Int Arch Allergy Immunol. 1996;110:207–18.


10. Княжеская Н.П. Аспириновая бронхиальная астма и антагонисты лейкотриенов. Российский медицинский журнал. 2000;8(12):505–9. Интернет-публикация: http://www.rmj.ru/articles_1639.htm.48


11. Пыцкий В.А., Адрианова Н.В., Артомасова А.В. Аллергические заболевания. М.: Медицина, 1999.


12. Lee T.H., Woszczek G., Farooque S.P. Leukotriene E4: perspective on the forgotten mediator. J Allergy Clin Immunol. 2009;124(3):417–21. Doi: 10.1016/j.jaci.2009.04.020.


13. Wenzel S.E. The role of leukotrienes in asthma. Prostaglandins, leukotrienes, and essential fatty acids. 2003;69(2–3):145–55. Doi: 10.1016/s0952-3278(03)00075-9.


14. McMillan R.M. Leukotrienes in respiratory disease. Paediatr Respir Rev. 2001;2(3):238–44. Doi: 10.1053/prrv.2001.0146.


15. Wan M., Tang X., Stsiapanava A., et al. Biosynthesis of leukotriene B(4). Semin Immunol. 2017;33:3-15. Doi: 10.1016/j.smim.2017.07.012.


16. Malaviya R., Abraham S.N. Role of mast cell leukotrienes in neutrophil recruitment and bacterial clearance in infectious peritonitis. J Leukoc Biol. 2000;67(6):841–46. Doi: 10.1002/jlb.67.6.841.


17. Beck-Speier I., Dayal N., Karg E., et al. Oxymetazoline inhibits proinflammatory reactions: effect on arachidonic acid-derived metabolites. J Pharmacol Exp Ther. 2006;316(2):843–51. Doi: 10.1124/ jpet.105.093278.


18. Fokkens W.J., Lund V.J., Mullol J., et al. European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyps. Rhinology. 2012. 299 p.


19. Brozek J.L., Bousquet J., Agache I., et al. Allergic Rhinitis and its Impact on Asthma (ARIA) Guidelines – 2016 Revision. J Allergy Clin Immunol. 2017;140:950–58.


20. Cingi C., Muluk N.B., Ipci K., et al. Antileukotrienes in upper airway inflammatory diseases. Curr Allergy Asthma Rep. 2015;15(11):64. Doi: 10.1007/s11882-015-0564-7.


21. Liu M., Yokomizo T. The role of leukotrienes in allergic diseases. Allergol Int. 2015;64(1):17–26. Doi: 10.1016/j.alit.2014.09.001.


22. Ohnishi H., Miyahara N., Gelfand E.W. The role of leukotriene B(4) in allergic diseases. AllergolInt. 2008;57(4):291–98. Doi: 10.2332/allergolint.08-RAI-0019.


23. Bachert C., Zhang N., Patou J., et al. Role of staphylococcal superantigens in upper airway disease. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2008; 8(1):34–8. Doi: 10.1097/ACI.0b013e3282f4178f.


Об авторах / Для корреспонденции


Автор для связи: Е.А. Орлова, профессор кафедры аллергологии и иммунологии, Пензенский институт усовершенствования врачей – филиал ФГБОУ ДПО РМАНПО Минздрава России, Пенза, Россия; е-mail: lisaol@yandex.ru 
Адрес: 440060, Россия, Пенза, ул. Стасова, 8А


ORCID/eLibrary SPIN:
Орлова Е.А., ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1402-2940; eLibrary SPIN: 1700-4848
Костина Е.М., ORCID: https://orcid.org/000-0003-1797-804; eLibrary SPIN: 2111-8827
Куликова О.А., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3902-2018 
Левашова О.А., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8440-6598; eLibrary SPIN: 9766-4496
Соколов С.А., ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8944-7006; eLibrary SPIN: 4982-4396


Бионика Медиа