CC BY
31
ORIGINAL ARTICLE
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2018 УДК 616.37-003.4-004.1-06:616.24. М90
Смирнов И.Е.1, Кучеренко А.Г.1, Егоров М.С.1, Смирнова Г.И.2, Уртнасан Цэвэгмид3, Симонова О.И.1, Шакина Л.Д.1
МАТРИКСНЫЕ МЕТАЛЛОПРОТЕИНАЗЫ ПРИ МУКОВИСЦИДОЗЕ У ДЕТЕЙ
'ФГАУ «Национальный медицинский исследовательский центр здоровья детей» Минздрава России, 119991, г. Москва, Россия, Ломоносовский просп., д. 2, стр.1;
2ФГАОУ ВО Первый МГМУ имени И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет), 119991, Москва, Россия, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;
'«Национальный медицинский центр здоровья матери и ребёнка» Министерства здравоохранения Монголии, 16060, г. Уланбаатор, Монголия
Представлены данные обследования 80 больных со смешанной формой муковисцидоза (МВ) в условиях стационара. Все больные были распределены на 3 группы по степени тяжести течения болезни. 16 условно здоровых детей составили референтную группу. Определение концентраций интерлейкинов (ИЛ4, ИЛб), трансформирующего фактора роста-^1 (ТФР-fi), матриксных металлопротеиназ ММП-2, ММП-8, ММП-9 и тканевого ингибитора - ТИмП-1 в сыворотке крови всех обследованных детей проводили иммуноферментным методом (ELISA). Установлено, что изменения содержания ММП и ТИМП-1 в сыворотке крови больных с различной тяжестью течения МВ характеризовались существенным уменьшением концентраций ММП-8, и ТИМП-1, увеличением уровней ММП-2 у детей со среднетяжелым течением МВ и значимым повышением концентраций ММП-9, особенно выраженным у больных тяжелым течением МВ. При этом не выявлено определенной зависимости изменений концентраций ММП и ТИМП-1 в сыворотке крови больных от частоты обострений течения МВ и доминирующей микробиоты. Изменения содержания ИЛ и ТФР@1 в сыворотке крови детей с различной тяжестью течения МВ характеризовались увеличением концентраций ИЛ4 и ТФР@1 более чем в 9,8 раза, а ИЛ6 - в 4,6раза по сравнению с контролем. Однако прямой зависимости изменений их продукции от тяжести течения МВ не выявлено. Авторы полагают, что повышенные уровни ММП, ТИМП и измененные соотношения между ними могут быть использованы в качестве биомаркеров обострения течения МВ у детей.
Ключевые слова: дети; муковисцидоз; матриксные металлопротеиназы; тканевой ингибитор матриксных металлопротеиназ; воспаление; обострение.
Для цитирования: Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Егоров М.С., Смирнова Г.И., Уртнасан Цэвэгмид, Симонова О.И., Шакина Л.Д. Матриксные металлопротеиназы при муковисцидозе у детей. Российский педиатрический журнал. 2018; 21(3): 145-151. DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9561-2018-21-3-145-151.
SmirnovI.E.1, Kucherenko A.G.1, EgorovM.S.1, Smirnova G.I.2, Urtnasan Tsevegmid3, Simonova O.I.1, Shakina L.D.1
MATRIX METALLOPROTEINASES IN CHILDREN WITH CYSTIC FIBROSIS
1National Medical Research Center for Children's Health, 2, Building 1, Lomonosov avenue, 119991, Moscow, Russia; 2I.M. Sechenov First Moscow State Medical University, 8-2, Trubetskaya st., 119991, Moscow, Russia; 3National Medical Center for Maternal and Child Health, Ulaanbaatar, 16060
The data of examination of 80 in-patients with the mixed form of cystic fibrosis (CF) are presented. All cases were divided into 3 groups according to the severity of the course of the disease. 16 conditionally healthy children made up a reference group. Determination of blood serum concentrations of interleukins (IL4, IL6), transforming growth factor-^1 (TGF-f}1), matrix metalloproteinases MMP-2, MMP-8, MMP-9 and tissue inhibitor-TIMP-1 was performed by immunoassay ELISA method. The changes in the content of MMP and TIMP-1 in the blood serum of patients with various severity of the course of CF were found to be characterized by a significant decrease in MMP-8 and TIMP-1 concentrations, an increase in MMP-2 levels in children with moderate CF and a significant increase in MMP-9 concentrations, especially pronounced in patients with severe CF. At the same time, no definite dependence of the changes in MMP and TIMP-1 concentrations in the blood serum of patients on the frequency of exacerbations in the CF course and the dominant microbiota was found. Changes in the content of IL and TGF-e1 in the blood serum of children with the various severity of the course of CF were characterized by an increase in the concentrations of IL4 and TGF@1 by more than 9.8 times, and IL6 - by 4.6 times if compared with the reference group. However, there no direct correlation was found between the changes in their production and the severity of the course of CF. The authors believe elevated levels of MMP, TIMP, and altered relationships between them can be used as biomarkers of the exacerbation of CF course in children.
Keywords : children; cystic fibrosis; matrix metalloproteinases; tissue inhibitor of matrix metalloproteinases; inflammation; exacerbation.
For citation: Smirnov I.E., Kucherenko A.G., Egorov M.S., Smirnova G.I., Urtnasan Tsevegmid, Simonova O.I., Shakina L.D. Matrix metalloproteinases in children with cystic fibrosis. Rossiiskii Pediatricheskii Zhurnal (Russian Pediatric Journal). 2018; 21(3): 145-151. (In Russian). DOI: http://dx.doi.org/10.18821/1560-9561-2018-21-3-145-151. For correspondence: Ivan E. Smirnov, MD, Ph.D., DSci., professor, chief researcher of the National Medical Research Center of Children's Health, 2, Lomonosov avenue, Moscow, 119991, Russia. E-mail: smirnov@nczd.ru Information about authors: Smirnov I.E., https://orcid.org/0000-0002-4679-0533
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
Acknowledgment. The study had no sponsorship.
Received 15.06.2018 Accepted 20.06.2018
Для корреспонденции: Смирнов Иван Евгеньевич, доктор мед. наук, проф., гл. науч. сотр. ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России, E-mail: smirnov@nczd.ru
ОРИГИНАЛЬНАЯ СТАТЬЯ
уковисцидоз (МВ) - моногенно наследуемое заболевание с полиорганной манифестацией, обусловленное мутациями гена трансмембранного регулятора проводимости (CFTR) [1-3]. В развитых странах отмечается рост числа больных МВ юношеского возраста и взрослых, что свидетельствует о постепенной его трансформации из фатального заболевания детского возраста в хроническую патологию взрослых [3-5]. Существенно увеличилась продолжительность и улучшилось качество жизни больных МВ. Медиана выживаемости больных МВ, родившихся в 2016 г, составляет 55,45 года, что существенно больше, чем аналогичный показатель прошлых лет (25,90 лет) [5, 6]. В России число детей с МВ также увеличилось в связи с введением неона-тального скрининга на муковисцидоз [2, 7]. Описано более 2000 мутаций и свыше 200 полиморфизмов в гене МВ, которые ведут к дисфункции хлорного и натриевого каналов, что приводит к сгущению и затруднению эвакуации секретов экзокринных желез, их функциональной недостаточности и фиброзу пораженных органов [8-10]. Высокий риск бактериальной колонизации описан у больных МВ с мутациями в 1-м и 2-м генах сурфактантных белков [11]. Фактором развития тяжелого течения МВ является мутация в 10-м кодоне гена трансформирующего фактора роста ß1 [12]. Важную роль в патогенезе МВ играет воспаление, как прямое следствие первичного генетического дефекта; его проявления можно обнаружить независимо от микробной контаминации [13, 14]. Среди особенностей инфекционного процесса в лёгких при МВ — эндобронхиальное распространение и характерная микробиота. Чаще при МВ встречаются синегнойная палочка (Pseudomonas aeruginosa) и золотистый стафилококк (Staphilococcus aureus) [15-18]. Бактериальное инфицирование стимулирует образование провоспалительных цитокинов (ИЛ^, ИЛ6, ИЛ8, ФНО-а), однако причиной высоких концентраций этих соединений в дыхательных путях может быть и первичный дефект белка CFTR [20-22]. Хронический бронхолёгочный процесс при МВ протекает с различной выраженностью поражений лёгочной ткани и дыхательных путей [23, 24]. Относительный риск смерти у пациентов с МВ удваивается при уменьшении ОФВ1 на каждые 10% от должных значений. Поэтому мониторинг функции внешнего дыхания (ФВД) у больных МВ является важным прогностическим критерием в любом возрасте [24, 25].
Провоспалительные цитокины и факторы роста индуцируют экспрессию матриксных металлопроте-иназ (MMP), что приводит к их активации в ответ на воздействие различных триггеров, которые способствуют развитию лёгочного фиброза [26, 27]. В связи с этим, очевидно, что количественное определение изменений концентраций ММП в крови больных МВ может обеспечить своевременную диагностику и прогностическое понимание хода хронического поражения лёгких [28-30].
ММП относятся к семейству цинковых металло-протеиназ, функция которых связана с обменом белков внеклеточного матрикса (ВКМ). Эти ферменты играют решающую роль при развитии таких процессов, как
морфогенез, резорбция и ремоделирование тканей, миграция, адгезия, дифференцировка и пролиферация клеток [31, 32]. ММП синтезируются и секретируют-ся фибробластами, эпителиальными клетками, фагоцитами, лимфоцитами. Описано более 60 различных ферментов, входящих в состав семейства ММП, из которых более 20 обнаруживаются в тканях человека. Общими чертами всех ММП являются: способность гидролизовать основные компоненты ВКМ, все ММП содержат ионы 2п2+ в активном центре и используют ионы Са2+ для стабилизации молекулы, секретируются из клеток в неактивной форме. Активность ММП контролируется и подавляется ингибиторами тканевых металлопротеиназ (ТИМП), которые могут блокировать разрушение ВКМ [33-35].
ММП-2 (желатиназа а) экспрессируется преимущественно в фибробластах в период регенерации ткани, а также синтезируется активированными ней-трофилами, макрофагами и моноцитами. ММП-2 участвует в деградации коллагена IV типа, может также разрушать другие типы коллагенов (У,УП и X), эластин и фибронектин, что приводит к уменьшению воспаления и обеспечивает вазоконстрикцию [33].
ММП-9 (желатиназа в) содержится в специфических гранулах полиморфноядерных лейкоцитов в виде неактивного профермента. ИЛ1 и ИЛ8, ФНО-а стимулируют её высвобождение из нейтрофилов. ММП-9 является ключевым ферментом, начинающим разрушение ВКМ при хроническом воспалении [36, 37].
ММП-8 (нейтрофильная коллагеназа) участвует в процессах воспаления и ремоделировании ткани, мобилизации матрикссвязанных факторов роста и продукции цитокинов [34]. Избыточная экспрессия ММП-8 у больных МВ приводит к повреждению тканей при её дисбалансе с ТИМП-1, что способствует фиброзированию лёгочной ткани, которое контролируется цитокинами и факторами роста, определяющими клеточную пролиферацию и морфогенез. Ключевая роль в этом процессе принадлежит суперсемейству трансформирующих факторов роста [38, 39]. Полифункциональность этого суперсемейства TGFP1 обусловлена многогранным регуляторным действием цитокинов, снижением деградации внеклеточного матрикса (ВКМ), контролем склеротических и воспалительных процессов при фиброзе [12, 40].
Полиорганность поражений при МВ и ранняя ин-валидизация больных определяют необходимость непрерывного проведения лечебных мероприятий и диспансерного наблюдения [41-43]. Для анализа степени тяжести МВ используются различные биомаркёры, отражающие патофизиологические процессы в лёгких при МВ, которые могут обеспечить объективное определение течения заболевания [21, 43]. В связи с этим целью нашей работы было определение изменений содержания ММП и цитокинов в крови больных МВ для выявления их диагностического значения.
Материалы и методы
В условиях стационара было комплексно обследовано 96 детей в возрасте от 3 мес до 18 лет. Из них
ORIGINAL ARTicLE
было 80 больных со смешанной формой МВ с различной тяжестью течения, поступивших в отделение в стадии обострения. 16 условно здоровых детей того же возраста составили референтную группу. Степень тяжести течения МВ у детей определяли в соответствии с такими клиническими и лабораторными признаками, как дыхательная недостаточность, сухой постоянный кашель, густая и вязкая мокрота, бледность кожных покровов, цианоз, появление или увеличение хрипов в лёгких, тахипноэ, повышение температуры тела, а также изменения структуры лёгких на КТ, снижение показателей ФВД, наличие панкреатической недостаточности (по данным анализа панкреатической эластазы), оценка нутритивного статуса (индекс массы тела- ИМТ,кг/м2), характер инфекционного процесса (высев или увеличение концентраций патогенной микробиоты). Для оценки степени тяжести использовалась шкала Швахмана-Брасфильда, которая учитывает такие параметры течения МВ, как общую активность больного, клинические проявления, состояние питания и физического развития, данные рентгеновского обследования [2, 3].
1-ю группу составили 33 ребёнка со среднетяже-лым течением МВ, которое проявлялось дыхательной недостаточностью 1 степени, продуктивным кашлем, отсутствием гипертермии, бледностью кожных покровов, а также негрубыми изменениями (инфильтрацией) при КТ органов грудной клетки, необходимостью ферментотерапии в связи с признаками панкреатической недостаточности (уровень панкреатической эластазы ниже 200 мкг/г), уменьшением ОФВ1 до 70% и снижением сатурации менее 94%. Основным микробным агентом у больных этой группы был золотистый стафилококк. Индекс Швахмана--Брасфильда составил 55,2±0,9 балла.
Во 2-ю (20 пациентов) и 3-ю (27 пациентов) группы вошли больные с тяжёлым течением МВ 1-й и 2-степени тяжести соответственно. У этих детей отмечалась дыхательная недостаточность 2 степени, обусловленная одышкой в покое с втяжением уступчивых мест грудной клетки, усиление сухого, малопродуктивного кашля, увеличение продукции гнойной мокроты, бледность кожных покровов, цианоз, а также обилие разнокалиберных хрипов при аускультации легких. У этих больных были выявлены преимущественно высевы Ps. аeruginosa в мокроте, сниженные показатели ФВД (ОФВ1 менее 50%), наличие кистоз-ных бронхоэктазов, дистрофических изменений за счёт распространенных бронхоэктазов и булл по данным КТ органов грудной клетки, отмечалось также значимое повышение уровней С-реактивного белка, нейтрофильный лейкоцитоз, лимфопения, увеличение СОЭ. У больных 2-й группы индекс Швахмана-Брасфильда был равен 39,6±0,9 балла. У больных 3-й группы кроме перечисленных признаков доминировали высевы Ps. аeruginosa, был отмечен их сливной и обильный рост, а также наличие тяжёлой микотиче-ской инфекции (грибы рода Aspergillus). У этих больных интервалы между обострениями были менее 4 мес, в течение 6 мес наблюдалось 4-6 обострений течения МВ, а применение антибиотиков составляло более 90 дней в году. Показатели панкреатической
эластазы были меньше 50 мкг/г. Индекс массы тела больных этой группы составил 15,2±0,3 кг/м2, а индекс Швахмана--Брасфильда - 32,8±0,7 балла.
У всех больных диагноз МВ был верифицирован положительными результатами потового теста путем скрининг-теста на аппарате «Макродакт» (фирмы Вескор, США) и подтверждён ДНК диагностикой [8]. Компьютерная томография (КТ) органов грудной полости проводилась с помощью компьютерного томографа Discovery 750 HD (GE). Анализ ФВД проводился с использованием системы MasterScreenlOS (E. Jaeger, Германия).
Всем наблюдавшимся больным МВ проводили обязательное комплексное лечение, состоящее из медикаментозного и немедикаментозного компонентов, каждый из которых назначали для контроля симптомов болезни [2, 41, 42].
Анализ изменений микробиоты проводился по данным микробиологического высева назофаринге-ального аспирата (Pseudomonas aeruginosa (n = 40), staphylococcus aureus (n = 40) [23].
Определение концентраций интерлейкинов (ИЛ4, ИЛ6), трансформирующего фактора роста-ß! (ТФР-ß1), ММП-2, ММП-8, ММП-9 и тканевого ингибитора - ТИМП-1 в сыворотке крови всех обследованных детей проводили количественным твердофазным им-муноферментным методом (ELISA) с использованием наборов специальных реагентов [21].
Все полученные данные обработаны статистически с помощью пакета прикладных программ «Statis-tica 6.0 for Windows» (StatSoft Inc.). Различия считали статистически значимыми при _р<0,05.
Результаты
Изменения содержания ММП и ТИМП-1 в сыворотке крови детей с различной тяжестью течения МВ характеризовались существенным уменьшением концентраций ММП-8, и ТИМП-1 у больных 2-3 групп, увеличением уровней ММП-2 у детей 1-й группы и значимым повышением концентраций ММП-9, особенно выраженным у больных 3 группы (табл. 1).
У больных со средней тяжестью МВ преобладание протеолитического процесса над фиброзированием проявлялось существенным повышением содержания желатиназы а, приводящим к возрастанию в 1,5 раза соотношения ММР-2/ТИМП-1. Такая же закономерность сохранялась и у больных 2-й группы с первой степенью тяжести МВ, у которых баланс указанных соединений оставался смещённым в сторону протеолитического фактора. Содержание ММП-9 (желатиназы ß) в крови всех больных МВ было значительно выше референтных значений и увеличивалось более чем в 2,8 раза у больных 3-й группы с тяжёлым течением МВ и выраженным воспалением. При этом на фоне снижения уровней ТИМП-1 у этих больных было установлено самое низкое значение молярного соотношения ММР-9/ТИМП-1, свидетельствующее о значимом смещении баланса в сторону ММП-9, разрушающей ВКМ и поддерживающей воспаление [37]. Значимое уменьшение содержания нейтрофиль-ной коллагеназы (ММР-8) у всех больных МВ, осо-
оригинальная статья
Таблица 1
Изменения содержания матриксных металлопротеиназ и ТИМП-1 в сыворотке крови детей с различной тяжестью течения муковисцидоза
Группы больных ММП-2 (нг/мл) ММП-8 (нг/мл) ММП-9 (нг/мл) ТИМП-1 (нг/мл)
1-я группа (n=33) 348,30 ± 9,67* 5,94 ± 0,86* 216,41 ±19,49* 230,15 ±11,60*
2-я группа (n=20) 336,14 ± 19,17 4,16 ± 0,53* 313,12 ±24,64* 241,62 ±11,43*
3-я группа (n=27) 310,52 ± 11,34 3,27 ± 0,44* 352,23 ±27,73* 258,74 ± 9,34*
Референтная группа(n=16) 298,65 ± 19,63 13,43 ± 2,23 127,26 ±12,14 300,67 ± 17,65
Примечание. Здесь и в табл. 2-4 звёздочкой обозначены уровни значимости различий показателей (р<0,05) по сравнению с референтной группой.
Таблица 2
Изменения содержания матриксных металлопротеиназ и ТИМП-1 в сыворотке крови детей с различной
частотой обострений течения муковисцидоза
Группы больных ММП-2 (нг/мл) ММП-8 (нг/мл) ММП-9 (нг/мл) ТИМП-1 (нг/мл)
Без обострений (n=38) 348,30 ± 12,82* 4,37 ± 0,69* 229,46 ±16,94* 246,15 ±13,34*
1 обострение (n=17) 318,5 3 ± 12,35 3,36 ± 0,87* 320,15 ±23,46* 239,12 ±17,73*
2 обострения (n=16) 335,33 ± 20,46 2,57 ± 0,36* 329,23 ±35,47* 237,55 ±14,24*
4 обострения (n=9) 296,58 ± 21,15 3,23 ± 0,39* 312,55 ±31,43* 226,14 ± 31,15*
Референтная группа(n=16) 298,65 ± 19,63 13,43 ± 2,23 127,26 ±12,14 300,67 ± 17,65
Таблица 3
Изменения содержания матриксных металлопротеиназ и ТИМП-1 в сыворотке крови детей с муковисцидозом в
зависимости от выраженности колонизации
Группы больных ММП-2 (нг/мл) ММП-8 (нг/мл) ММП-9 (нг/мл) ТИМП-1 (нг/мл)
Синегнойная палочка (n=40) 320,40 ± 11,28 3,86 ± 0,47* 297,17 ±30,62* 249,16 ±14,30*
Стафилококк (n=40) 356,67 ± 10,23* 3,99 ± 0,34* 281,92 ±29,15* 185,15 ±11,32*
Референтная группа(n=16) 298,65 ± 19,63 13,43 ± 2,23 127,26 ±12,14 300,67 ± 17,65
бенно выраженное при тяжелом его течении, может рассматриваться как фактор, направленный на уменьшение протеолитического действия ММП и предотвращение дальнейшего разрушения легочной ткани.
Анализ изменений содержания ММП и ТИМП-1 в сыворотке крови у обследованных нами детей в зависимости от частоты обострений течения МВ в течение 6 мес выявил аналогичные закономерности изменений уровней ММП и ТИМП-1 в крови (табл. 2).
Однако при этом не было установлено значимой зависимости изменений концентраций ММП и ТИМП-1 в сыворотке крови больных от частоты обострений течения МВ [30, 45].
Анализ содержания в крови ММП и ТИМП-1 в зависимости от выраженности колонизации указанными выше возбудителями представлен в табл. 3.
Как показано, сывороточное содержание ТИМП-1 в крови больных МВ было уменьшено по сравнению с контролем. При этом его содержание в крови у больных со средней тяжестью (возбудитель - стафилококк) было существенно снижено по сравнению с
уровнем у больных с синегнойной палочкой (группа тяжелых детей с умеренными воспалительными проявлениями), что наряду с повышением у них концентрации желатиназы а приводило к увеличению молярного соотношения ММР-2/ТИМП-1. При этом следует отметить, что, несмотря на значимое увеличение концентраций ММР-8 и ММР-9 в крови больных МВ, не было выявлено существенной зависимости их изменений от вида возбудителя [17]. Синегнойная инфекция при МВ без адекватной терапии достаточно быстро приобретает хронический характер и становится ведущим фактором, определяющим прогрессирова-ние болезни [23]. Колонизация Ps. aeruginosa может начинаться уже на первом году жизни. По нашим данным Ps. aeruginosa были инфицированы 45% детей с МВ в возрасте 2-17 лет.
Изменения содержания ИЛ и ТФРß1 в сыворотке крови детей с различной тяжестью течения МВ характеризовались увеличением концентраций ИЛ4 и ТФРß1 более чем в 9,8 раза, а ИЛ6 - в 4,6 раза по сравнению с контролем (табл. 4).
ORIGINAL ARTicLE
Таблица 4 Изменения содержания интерлейкинов и ТФРР1 в сыворотке крови детей с различной тяжестью течения муковисцидоза
Группы больных ИЛ4 (пг/мл) ИЛ6 (пг/мл) ТФР ß1 (пг/мл)
1-я группа (n=33) 35,4±6,3* 33,7±7,1* 78,8±12,6*
2-я группа (n=20) 36,6±7,6* 35,2±8,3* 95,1±13,7*
3-я группа (n=27) 38,2±4,5* 35,7±5,7* 76,9±15,5*
Референтная группа (n=16) 3,4 ± 0,43 7,8 ± 0,96 8,2 ± 3,43
Эти данные свидетельствуют о вовлеченности ИЛ и ТФРР1 в механизмы формирования повреждений лёгких при МВ у детей, однако прямой зависимости изменений их продукции от тяжести течения болезни нами не было выявлено.
О бсужде ние
Содержание в сыворотке крови ТИМП-1 оказалось наименьшим при наличии 4 обострений МВ, хотя его уровни у больных других групп были также существенно меньше референтных значений, что может указывать на преобладание протеолитических процессов в динамике постоянно текущего инфекционного воспаления [22, 43]. При этом были отмечены особенно выраженные изменения концентраций желатиназы в в сыворотке крови всех обследованных больных, что сопровождалось увеличением молярного соотношения ММР-9/ТИМП-1. У этих же больных выявлялось и повышение соотношения ММР-2/ТИМП-1 во всех подгруппах, несмотря на постепенное снижение образования желатиназы а по мере увеличения числа обострений, что может быть обусловлено текущим процессом разрушения ВКМ, даже несмотря на проведение активной антибактериальной терапии МВ [44, 45].
Таким образом, у детей со средней степенью тяжести течения МВ в стадии обострения преобладают протеолитические процессы. При нарастании тяжести течения МВ у детей существенно усиливаются процессы разрушения ВКМ и его фиброзирования, что является свидетельством агрессивного влияния провоцирующих факторов, способствующих разрушению легочной ткани при обострении МВ и указывает на необходимость профилактики таких обострений у детей. Прогнозирование обострения МВ может помочь предотвратить патологические изменения дыхательных путей и своевременно оптимизировать терапии, поэтому маркеры фиброзирования могут быть использованы в качестве одного из показателей тяжести течения болезни [44-46]. В связи с этим представляется важным определение изменений уровней ММП, ТИПМ-1, ИЛ и ТФР в1 в сыворотке крови больных МВ для диагностики активности воспалительного процесса при МВ и своевременной оценки эффективности комплексной терапии. При этом по-
вышенные уровни ММП, ТИМП и измененные соотношения между ними могут быть использованы в качестве биомаркеров обострения течения МВ у детей.
Конфликт интересов. Авторы данной статьи подтвердили отсутствие финансовой поддержки/конфликта интересов, о которых необходимо сообщить.
ЛИТЕРАТУРА
1. Yu E, Sharma S. Cystic Fibrosis. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018.
2. Муковисцидоз. Под ред. Н.И. Капранова, Н.Ю. Каширской. М.; Медпрактика, 2014.
3. Sanders DB, Fink AK. Background and Epidemiology. Pediatr Clin North Am. 2016; 63(4): 567-84.
4. Masekela R, Vosloo S, Venter SN, de Beer WZ, Green RJ. The lung microbiome in children with HIV-bronchiectasis: a cross-sectional pilot study. BMC Pulm Med. 2018; 18(1): 87. doi: 10.1186/s12890-018-0632-6.
5. Walicka-Serzysko K, Peckova M, Noordhoek JJ, Sands D, Drevinek P. Insights into the cystic fibrosis care in Eastern Europe: Results of survey. J Cyst Fibros. 2018. pii: S1569-1993(18)30088-2. doi: 10.1016/j.jcf.2018.04.003.
6. Salsgiver El, Fink AK, Knapp EA, LiPuma JJ, Olivier KN, Marshall BC et al. Changing Epidemiology of the Respiratory Bacteriology of Patients With Cystic Fibrosis. Chest. 2016; 149(2): 390-400.
7. Schmidt M, Werbrouck A, Verhaeghe N, De Wachter E, Simoens S, Annemans L et al. Strategies for newborn screening for cystic fibrosis: A systematic review of health economic evaluations. J Cyst Fibros. 2018; 17(3): 306-15.
8. Hwang TC, Yeh JT, Zhang J, Yu YC, Yeh HI, Destefano S. Structural mechanisms of CFTR function and dysfunction. J Gen Physiol. 2018; 150(4): 539-70.
9. Ren CL, Borowitz DS, Gonska T, Howenstine MS, Levy H, Massie J et al. Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator-Related Metabolic Syndrome and Cystic Fibrosis Screen Positive, Inconclusive Diagnosis. J Pediatr. 2017; 181(S):45-51.
10. Bergougnoux A, Taulan-Cadars M, Claustres M, Raynal C. Current and future molecular approaches in the diagnosis of cystic fibrosis. Expert Rev RespirMed. 2018;12(5):415-426.
11. Sagel SD, Gibson RL, Emerson J, McNamara S, Burns JL, Wagener JS. et al. Impact of Pseudomonas and Staphylococcus infection on inflammation and clinical status in young children with cystic fibrosis. J Pediatr. 2009; 154(2): 183-8.
12. Eickmeier O, Boom Lv, Schreiner F, Lentze MJ, NGampolo D, Schubert R. et al. Transforming growth factor ß1 genotypes in relation to TGFß1, interleukin-8, and tumor necrosis factor alpha in induced sputum and blood in cystic fibrosis. Mediators Inflamm. 2013;913135. doi: 10.1155/2013/913135.
13. Nichols DP, Chmiel JF. Inflammation and its genesis in cystic fibrosis. PediatrPulmonol. 2015; 50 (Suppl 40): 39-56.
14. Cohen-Cymberknoh M, Kerem E, Ferkol T, Elizur A. Airway inflammation in cystic fibrosis: molecular mechanisms and clinical implications. Thorax. 2013; 68(12): 1157-62.
15. Breuer O, Caudri D, Akesson L, Ranganathan S, Stick SM, Schultz A. The clinical significance of oropharyngeal cultures in young children with cystic fibrosis. Eur Respir J. 2018; 51(5). pii: 1800238. doi: 10.1183/13993003.00238-2018.
16. Hurley MN. Staphylococcus aureus in cystic fibrosis: problem bug or an innocent bystander? Breathe (Sheff). 2018; 14(2): 87-90.
17. Granchelli AM, Adler FR, Keogh RH, Kartsonaki C, Cox DR, Liou TG. Microbial Interactions in the Cystic Fibrosis Airway. J Clin Microbiol. 2018. pii: JCM.00354-18. doi: 10.1128/JCM.00354-18.
18. Jaudszus A, Arnold C, Hentschel J, Hünniger K, Baier M, Mainz JG. Increased cytokines in cystic fibrosis patients' upper airways during a new Ps. aeruginosa colonization. Pediatr Pulmonol. 2018. doi: 10.1002/ppul.24004.
19. Wojnarowski C, Frischer T, Hofbauer E, Grabner C, Mosgoeller W, Eichler I. et al. Cytokine expression in bronchial biopsies of cystic fibrosis patients with and without acute exacerbation. Eur Respir J. 1999; 14(5): 1136-44.
20. Смирнов И.Е., Кучеренко А.Г., Уртнасан Цэвэгмид, Тыло О.В., Сорокина Т.Е., Волков И.К. Интерлейкины и оксид азота при пороках развития легких и бронхов у детей. Российский педиатрический журнал. 2010; 1: 12-7.
150
оригинальная статья
21. Смирнов И.Е., Кустова О.В., Сорокина Т.Е., Кучеренко А.Г. Маркеры фиброзирования при хронической бронхолегочной патологии у детей. Российский педиатрический журнал. 2015; 18(1): 14-20.
22. Cosgrove S, Chotirmall SH, Greene CM, McElvaney NG. Pulmonary proteases in the cystic fibrosis lung induce interleukin 8 expression from bronchial epithelial cells via a heme/meprin/epidermal growth factor receptor/Toll-like receptor pathway. J Biol Chem. 2011; 286(9): 7692-704.
23. Heltshe SL, Khan U, Beckett V, Baines A, Emerson J, Sanders DB et al Longitudinal development of initial, chronic and mucoid Pseudomonas aeruginosa infection in young children with cystic fi-brosis. J Cyst Fibros. 2017, 27(3): 309-19.
24. Смирнов И.Е., Тарасова О.В., Лукина О.Ф., Кустова О.В., Сорокина Т.Е., Симонова О.И. Структурно-функциональное состояние легких при муковисцидозе у детей. Российский педиатрический журнал. 2015; 18 (2): 11-7.
25. De Boeck K, Vermeulen F, Dupont L. The diagnosis of cystic fibrosis. Presse Med. 2017; 46(6 Pt 2): 97-108.
26. Taylor SL , Rogers GB, Chen AC, Burr LD, McGuckin MA, Serisier DJ. Matrix metalloproteinases vary with airway microbiota composition and lung function in non-cystic fibrosis bronchiectasis Ann Am Thorac Soc. 2015; 12(5): 701-7.
27. Esther CR Jr, Turkovic L, Rosenow T, Muhlebach MS, Boucher RC, Ranganathan S. et al. Metabolomic biomarkers predictive of early structural lung disease in cystic fibrosis. Eur Respir J. 2016; 48(6): 1612-162.
28. Смирнов И.Е., Соболев С.С., Кучеренко А.Г., Кустова О.В., Симонова О.И., Уртнасан Цэвэгмид. Матриксные металлопротеи-назы при хронической бронхолегочной патологии у детей. Российский педиатрический журнал. 2010; 6: 11-4.
29. Garratt LW, Sutanto EN, Ling KM, Looi K, Iosifidis T, Martinovich KM. et al Matrix metalloproteinase activation by free neutrophil elastase contributes to bronchiectasis progression in early cystic fi-brosis. Eur Respir J. 2015; 46(2): 384-94.
30. Gaggar A, Hector A, Bratcher PE, Mall MA, Griese M, Hartl D. The role of matrix metalloproteinases in cystic fibrosis lung disease. Eur Respir J. 2011; 38(3): 721-7.
31. McMahan RS, Birkland TP, Smigiel KS, Vandivort TC, Rohani MG, Manicone AM et al. Stromelysin-2 (MMP10) Moderates Inflammation by Controlling Macrophage Activation. J Immunol. 2016; 197(3): 899-909.
32. Wight TN, Frevert CW, Debley JS, Reeves SR, Parks WC, Ziegler SF. Interplay of extracellular matrix and leukocytes in lung inflammation. Cell Immunol. 2017; 312(1): 1-14.
33. Corbel M, Belleguic C, Boichot E, Lagente V. Involvement of gelati-nases (MMP-2 and MMP-9) in the development of airway inflammation and pulmonary fibrosis. Cell Biol Toxicol. 2002; 18(1): 51-61.
34. Lagente V, Manoury B, Nenan S, Le Quement C, Martin-Chouly C, Boichot E. Role of matrix metalloproteinases in the development of airway inflammation and remodeling. Braz J Med Biol Res. 2005; 38(10): 1521-30.
35. Chakrabarti S, Patel KD. Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and MMP-9 in pulmonary pathology. Exp Lung Res. 2005; 31(6): 599-621.
36. Roderfeld M, Rath T, Schulz R, Seeger W, Tschuschner A, Graf J. et al. Serum matrix metalloproteinases in adult CF patients: Relation to pulmonary exacerbation. J Cyst Fibros. 2009; 8(5): 338-47.
37. Devereux G, Steele S, Jagelman T, Fielding S, Muirhead R, Brady J et al An observational study of matrix metalloproteinase (MMP)-9 in cystic fibrosis. J Cystic Fibrosis. 2014; 13(5): 57-63.
38. Harris WT, Muhlebach MS, Oster RA, Knowles MR, Noah TL. Transforming growth factor-beta(1) in bronchoalveolar lavage fluid from children with cystic fibrosis. Pediatr Pulmonol. 2009;44(11):1057-64.
39. Maloney JP, Narasimhan J, Biller J. Decreased TGF-ß1 and VEGF Release in Cystic Fibrosis Platelets: Further Evidence for Platelet Defects in Cystic Fibrosis. Lung. 2016; 194(5): 791-8.
40. Kramer EL, Clancy JP. TGFß as a therapeutic target in cystic fibrosis. Expert Opin Ther Targets. 2018; 22(2): 177-89.
41. Горинова Ю.В., Симонова О.И., Лазарева А.В., Черневич В.П., Смирнов И.Е. Опыт длительного применения ингаляций раствора тобрамицина при хронической синегнойной инфекции у детей с муковисцидозом. Российский педиатрический журнал. 2015; 18(3): 50-3.
42. Благовидов Д.А., Симонова О.И., Костинов М.П., Смирнов И.Е. Синегнойная инфекция у больных с хроническими неспецифиче-
скими заболеваниями легких и проблемы ее вакцинопрофилакти-ки. Российский педиатрический журнал. 2015; 18(6): 54-60.
43. Ramsey KA, Schultz A, Stick SM. Biomarkers in Paediatric Cystic Fibrosis Lung Disease. Paediatr Respir Rev. 2015; 16(4): 213-8.
44. Goss CH, Burns JL. Exacerbations in cystic fibrosis. 1: Epidemiology and pathogenesis. Thorax. 2007; 62(4): 360-7.
45. Sagel SD, Thompson V, Chmiel JF, Montgomery GS, Nasr SZ, Perkett E Effect of treatment of cystic fibrosis pulmonary exacerbations on systemic inflammation. Ann Am Thorac Soc. 2015; 12(5): 708-17.
46. Rogers GB Inflammation, age and changing microbiology: the search for causation in the cystic fibrosis airways. Eur. Resp. J. 2017 16(1); 50-5.
REFERENCES
1. Yu E, Sharma S. Cystic Fibrosis. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing; 2018.
2. The cystic fibrosis [Mukovistsidoz] / Eds. of N.I. Kapranov, N.Yu. Kashirskaya. Moscow; Medpractika. 2014.
3. Sanders DB, Fink AK. Background and Epidemiology. Pediatr Clin North Am. 2016; 63(4): 567-84.
4. Masekela R, Vosloo S, Venter SN, de Beer WZ, Green RJ. The lung microbiome in children with HIV-bronchiectasis: a cross-sectional pilot study. BMC Pulm Med. 2018; 18(1): 87. doi: 10.1186/s12890-018-0632-6.
5. Walicka-Serzysko K, Peckova M, Noordhoek JJ, Sands D, Drevinek P. Insights into the cystic fibrosis care in Eastern Europe: Results of survey. J Cyst Fibros. 2018. pii: S1569-1993(18)30088-2. doi: 10.1016/j.jcf.2018.04.003.
6. Salsgiver EL, Fink AK, Knapp EA, LiPuma JJ, Olivier KN, Marshall BC et al. Changing Epidemiology of the Respiratory Bacteriology of Patients With Cystic Fibrosis. Chest. 2016; 149(2): 390-400.
7. Schmidt M, Werbrouck A, Verhaeghe N, De Wachter E, Simoens S, Annemans L et al. Strategies for newborn screening for cystic fibrosis: A systematic review of health economic evaluations. J Cyst Fibros. 2018; 17(3): 306-15.
8. Hwang TC, Yeh JT, Zhang J, Yu YC, Yeh HI, Destefano S. Structural mechanisms of CFTR function and dysfunction. J Gen Physiol. 2018; 150(4): 539-70.
9. Ren CL, Borowitz DS, Gonska T, Howenstine MS, Levy H, Massie J et al. Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator-Related Metabolic Syndrome and Cystic Fibrosis Screen Positive, Inconclusive Diagnosis. J Pediatr. 2017; 181(S): 45-51.
10. Bergougnoux A, Taulan-Cadars M, Claustres M, Raynal C. Current and future molecular approaches in the diagnosis of cystic fibrosis. Expert Rev Respir Med. 2018; 12(5): 415-26.
11. Sagel SD, Gibson RL, Emerson J, McNamara S, Burns JL, Wagener JS. et al. Impact of Pseudomonas and Staphylococcus infection on inflammation and clinical status in young children with cystic fibrosis. J Pediatr. 2009; 154(2): 183-8.
12. Eickmeier O, Boom Lv, Schreiner F, Lentze MJ, NGampolo D, Schubert R. et al. Transforming growth factor ß1 genotypes in relation to TGFß1, interleukin-8, and tumor necrosis factor alpha in induced sputum and blood in cystic fibrosis. MediatorsInflamm. 2013; 913135. doi: 10.1155/2013/913135.
13. Nichols DP, Chmiel JF. Inflammation and its genesis in cystic fibro-sis. Pediatr Pulmonol. 2015; 50 (Suppl 40): 39-56.
14. Cohen-Cymberknoh M, Kerem E, Ferkol T, Elizur A. Airway inflammation in cystic fibrosis: molecular mechanisms and clinical implications. Thorax. 2013; 68(12): 1157-62.
15. Breuer O, Caudri D, Akesson L, Ranganathan S, Stick SM, Schultz A. The clinical significance of oropharyngeal cultures in young children with cystic fibrosis. Eur Respir J. 2018; 51(5). pii: 1800238. doi: 10.1183/13993003.00238-2018.
16. Hurley MN. Staphylococcus aureus in cystic fibrosis: problem bug or an innocent bystander? Breathe (Sheff). 2018; 14(2): 87-90.
17. Granchelli AM, Adler FR, Keogh RH, Kartsonaki C, Cox DR, Liou TG. Microbial Interactions in the Cystic Fibrosis Airway. J Clin Microbiol. 2018. pii: JCM.00354-18. doi: 10.1128/JCM.00354-18.
18. Jaudszus A, Arnold C, Hentschel J, Hünniger K, Baier M, Mainz JG. Increased cytokines in cystic fibrosis patients' upper airways during a new Ps. aeruginosa colonization. Pediatr Pulmonol. 2018. doi: 10.1002/ppul.24004.
19. Wojnarowski C, Frischer T, Hofbauer E, Grabner C, Mosgoeller W, Eichler I. et al. Cytokine expression in bronchial biopsies of cystic fibrosis patients with and without acute exacerbation. Eur Respir J. 1999; 14(5): 1136-44.
ORIGINAL ARTIcLE
20. Smirnov I.E., Kucherenko A.G., Urtnasan Tsevegmid, Tylo O.V., Sorokina T.E., Volkov I.K. Interleukins and nitric oxide in developmental defects of the lungs and bronchi in children. Rossiyskiy pedi-atricheskiy zhurnal. 2010; 1: 12-17. (in Russian)
21. Smirnov I.E., Kustova O.V., Sorokina T.E., Kucherenko A.G. Markers of fibrosis in chronic bronchopulmonary pathology in children. Rossiyskiy pediatricheskiy zhurnal. 2015; 18(1): 14-20. (in Russian)
22. Cosgrove S, Chotirmall SH, Greene CM, McElvaney NG. Pulmonary proteases in the cystic fibrosis lung induce interleukin 8 expression from bronchial epithelial cells via a heme/meprin/epidermal growth factor receptor/Toll-like receptor pathway. J Biol Chem. 2011; 286(9): 7692-704.
23. Heltshe SL, Khan U, Beckett V, Baines A, Emerson J, Sanders DB et al Longitudinal development of initial, chronic and mucoid Pseudomonas aeruginosa infection in young children with cystic fi-brosis. J Cyst Fibros. 2017, 27(3): 309-19.
24. Smirnov I.E., Tarasova O.V., Lukina O.F., Kustova O.V., Sorokina T.E., Simonova O.I. Structural and functional state of the lungs in cystic fibrosis in children. Rossiyskiy pediatricheskiy zhurnal. 2015; 18 (1): 14-20. (in Russian)
25. De Boeck K, Vermeulen F, Dupont L. The diagnosis of cystic fibrosis. Presse Med. 2017; 46(6 Pt 2): 97-108.
26. Taylor SL , Rogers GB, Chen AC, Burr LD, McGuckin MA, Serisier DJ. Matrix metalloproteinases vary with airway microbiota composition and lung function in non-cystic fibrosis bronchiectasis. Ann Am Thorac Soc. 2015; 12(5): 701-7.
27. Esther CR Jr, Turkovic L, Rosenow T, Muhlebach MS, Boucher RC, Ranganathan S. et al. Metabolomic biomarkers predictive of early structural lung disease in cystic fibrosis. Eur Respir J. 2016;48(6): 1612-162.
28. Smirnov I.E., Sobolev S.S., Kucherenko A.G., Kustova o.V., Si-monova o.I., Urtnasan Tsevegmid. Matrix metalloproteinases in children with chronic bronchopulmonary pathology. Rossiyskiy pe-diatricheskiy zhurnal. 2010; 6: 11-14. (in Russian)
29. Garratt LW, Sutanto EN, Ling KM, Looi K, Iosifidis T, Martinovich KM. et al Matrix metalloproteinase activation by free neutrophil elastase contributes to bronchiectasis progression in early cystic fi-brosis. Eur Respir J. 2015; 46(2): 384-94.
30. Gaggar A, Hector A, Bratcher PE, Mall MA, Griese M, Hartl D. The role of matrix metalloproteinases in cystic fibrosis lung disease. Eur Respir J. 2011; 38(3): 721-7.
31. McMahan RS, Birkland TP, Smigiel KS, Vandivort TC, Rohani MG, Manicone AM et al. Stromelysin-2 (MMP10) Moderates Inflammation by Controlling Macrophage Activation. J Immunol. 2016; 197(3): 899-909.
32. Wight TN, Frevert CW, Debley JS, Reeves SR, Parks WC, Ziegler SF. Interplay of extracellular matrix and leukocytes in lung inflammation. Cell Immunol. 2017; 312(1): 1-14.
33. Corbel M, Belleguic C, Boichot E, Lagente V. Involvement of gelati-nases (MMP-2 and MMP-9) in the development of airway inflammation and pulmonary fibrosis. Cell Biol Toxicol. 2002; 18(1): 51-61.
34. Lagente V, Manoury B, Nénan S, Le Quément C, Martin-Chouly C, Boichot E. Role of matrix metalloproteinases in the development of airway inflammation and remodeling. Braz J Med Biol Res. 2005;38(10):1521-30.
35. Chakrabarti S, Patel KD. Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and MMP-9 in pulmonary pathology. Exp Lung Res. 2005; 31(6): 599-621.
36. Roderfeld M, Rath T, Schulz R, Seeger W, Tschuschner A, Graf J. et al. Serum matrix metalloproteinases in adult CF patients: Relation to pulmonary exacerbation. J Cyst Fibros. 2009; 8(5): 338-47.
37. Devereux G, Steele S, Jagelman T, Fielding S, Muirhead R, Brady J et al An observational study of matrix metalloproteinase (MMP)-9 in cystic fibrosis. J Cystic Fibrosis. 2014; 13(5): 57-63.
38. Harris WT, Muhlebach MS, Oster RA, Knowles MR, Noah TL. Transforming growth factor-beta(1) in bronchoalveolar lavage fluid from children with cystic fibrosis. Pediatr Pulmonol. 2009; 44(11): 1057-64.
39. Maloney JP, Narasimhan J, Biller J. Decreased TGF-01 and VEGF Release in Cystic Fibrosis Platelets: Further Evidence for Platelet Defects in Cystic Fibrosis. Lung. 2016; 194(5): 791-8.
40. Kramer EL, Clancy JP. TGFP as a therapeutic target in cystic fibrosis. Expert Opin Ther Targets. 2018; 22(2): 177-89.
41. Gorinova Yu.V., Simonova O.I., Lazareva A.V., Chernevich V.P., Smirnov I.E. The experience of prolonged use of the inhalation solution of tobramycin in chronic Pseudomonas aeruginosa infection in children with cystic fibrosis. Rossiyskiy pediatricheskiy zhurnal. 2015; 18(3): 50-3. (in Russian)
42. Blagovidov D.A., Simonova O.I., Kostinov M.P., Smirnov I.E. Pseudomonas aeruginosa infection in patients with chronic nonspecific lung diseases and its vaccination. Rossiyskiy pediatricheskiy zhurnal. 2015; 18(6): 54-60. (in Russian)
43. Ramsey KA, Schultz A, Stick SM. Biomarkers in Paediatric Cystic Fibrosis Lung Disease. Paediatr Respir Rev. 2015; 16(4): 213-8.
44. Goss CH, Burns JL. Exacerbations in cystic fibrosis. 1: Epidemiology and pathogenesis. Thorax. 2007; 62(4): 360-7.
45. Sagel SD, Thompson V, Chmiel JF, Montgomery GS, Nasr SZ, Perkett E Effect of treatment of cystic fibrosis pulmonary exacerbations on systemic inflammation. Ann Am Thorac Soc. 2015; 12(5): 708-17.
46. Rogers GB Inflammation, age and changing microbiology: the search for causation in the cystic fibrosis airways. Eur. Resp. J. 2017 16(1); 50-5.
Поступила 15.06.2018 Принята в печать 20.06.2018
Сведения об авторах:
Кучеренко Алла Георгиевна, доктор мед. наук, проф., вед. науч. сотр. ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России, E-mail:040246@mail.ru; Егоров Максим Сергеевич, аспирант отд-ния муковисцидоза ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России, E-mail: ozzyozzy27@yandex.ru; Смирнова Галина Ивановна, доктор мед. наук, проф., каф. педиатрии и детских инфекционных болезней педиатрического факультета Первого МГМУ им. И.М. Сеченова (Сеченовский университет), E-mail: gismirnova@yandex.ru; Уртнасан Цэвэгмид, канд. мед. наук, зав. отд-нием Национального медицинского центра здоровья матери и ребёнка, Монголия, 16060 Уланбаатор, Монголия, E-mail: ehemut@moh.mn; Симонова Ольга Игоревна, доктор мед. наук, зав. отд-нием муковисцидоза ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России, E-mail: oisimonova@ mail.ru; Шакина Людмила Диевна, доктор мед. наук, вед. науч. сотр. ФГАУ «НМИЦ здоровья детей» Минздрава России, E-mail: 221050@mail.ru
