CC BY
116
Роль сенсибилизации к антигенам грибов рода dadosporium при аллергических заболеваниях легких у детей
В.С. Котов, Е.А. Ружицкая, Ю.Л. Мизерницкий, Т.А. Миненкова, Т.С. Окунева
Role of sensitization to antigens to fungi of the genus Cladosporium in children with allergic diseases of the lung
V.S. Kotov, E.A. Ruzhitskaya, Yu.L. Mizernitsky, T.A. Minenkova, T.S. Okuneva
Московский НИИ педиатрии и детской хирургии Росмедтехнологий
В обзоре приведены сведения о грибах рода Cladosporium, их аллергенности и основных аллергенах, показано их патогенетическое значение при аллергических бронхолегочных заболеваниях. Представлены современные методы диагностики аллергических болезней, ассоциированных с грибковой сенсибилизаций, подчеркнута актуальность проблемы для педиатрии.
Ключевые слова: дети, аллергические бронхолегочные заболевания, грибы Cladosporium.
The review gives information on fungi of the genus Cladosporium, their allergenicity and major allergens and shows their pathogenetic implication in allergic bronchopulmonary diseases. It also presents the currently available methods for diagnosing fungal sensitization-associated allergic diseases and emphasizes the challenge to pediatrics.
Key words: children, allergic bronchopulmonary diseases, Cladosporium fungi.
Актуальность вопроса
В последние десятилетия уровень аллергических заболеваний в развитых странах постоянно возрастает [1]. При эпидемиологическом исследовании показано, что в настоящее время частота аллергической патологии достигает 40%. На долю бронхолегочных заболеваний приходится 11,3—44,0%, бронхита — 24,5%, ринитов, включая поллинозы
— 29,6—31,0%, конъюнктивитов — 29,6%, кожных проявлений аллергии (атопического дерматита)
— 24,5—58,0% [1, 2].
Причины возрастания частоты респираторных аллергических заболеваний до конца не ясны, однако установлена четкая зависимость их развития от степени обсеменности воздуха грибами и их спорами [3—5]. Этот факт позволяет полагать, что именно грибковая сенсибилизация вносит значительный вклад в рост заболеваемости аллергической респираторной патологией.
Актуальность изучения антигенных и аллергенных особенностей плесневых грибов тем более высока, что многие из них являются факторами, которые могут «запускать» в органах дыхания человека аллергические процессы и заболевания, вызванные грибами как инфекционными патоге-
© Коллектив авторов, 2008
Ros Vestn Perinatal Pediat 2008; 2:46-54
Адрес для корреспонденции: 125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2
нами [6]. В клинической практике специалистам чаще всего приходится сталкиваться с гиперчувствительностью к грибам родов Aspergillus, Alternaria, Candida, Cladosporium, Penicillium, Fusarium, Acremoniu [2, 7—9].
Распространенность грибов рода Cladosporium
Грибы рода Cladosporium являются одними из наиболее часто встречающихся плесневых грибов. Они относятся к митоспоровым грибам и включают несколько видов, наиболее распространены C. clados-porioides, C. herbarum, C. sphaerospermum, C. emerged, C. macrocarpum [10, 11]. Доказано, что грибы рода Cladosporium встречаются во всех климатических зонах и при этом повсеместно вызывают аллергические респираторные заболевания [12].
В настоящее время большое значение придается исследованию качества воздуха в производственных и жилых помещениях, особенно там, где проживают дети. Несмотря на то, что до настоящего времени информации о непосредственной этиологической и патогенетической роли плесневых грибов, персистирующих в помещении, в развитии атопических респираторных болезней у детей недостаточно [13], обсемененность грибами и их спорами считается одним из важнейших параметров, отражающих качество воздуха [2, 6, 14].
Высказывается мнение, что знания о количестве спор грибов в зависимости от высоты мест-
ности над уровнем моря и погодных условий необходимы для более эффективной диагностики и лечения аллергических респираторных болезней [6]. Данные, полученные при проведении исследований в различных климатических зонах, несколько различаются. Так, S. Hasnain и соавт. продемонстрировали, что превалирующим видом вне помещений в различных климатических зонах были грибы вида Cladosporium emerged, которые составляли 25% всех видов грибов в сухих регионах и 37,1 и 41,2% — в двух местах на побережье. Кроме того, часто выявлялись виды C. sphaerospermum, C. macrocarpum, C. cladosporioides и C. herbarum. Максимальная концентрация грибов составляла 14103 в 1 м3 воздуха на побережье в дождливое время года, причем в утренние часы концентрация была выше, чем во второй половине дня [11]. В целом высокая концентрация спор грибов обнаруживалась в сельской местности в районах побережья. По мере повышения индекса континентальности и увеличения высоты над уровнем моря количество спор C. cladosporioides и C. herbarum возрастало [6, 15].
Рядом авторов анализировалась зависимость концентрации спор в воздухе от метеорологических условий и времени суток [5, 6, 16]. Связь с погодными факторами отражалась в виде четкой положительной корреляции между количеством спор и дневной температурой. Пики дневной концентрации спор Cladosporium приходились на дни с высокой температурой воздуха, без осадков. Оптимальными условиями для увеличения концентрации спор являлась температура 23—29°C и относительная влажность около 80%. Наиболее низкая их концентрация в воздухе отмечалась в интервале от 6 до 8 ч, наиболее высокая — от 10 до 12 ч [6, 16]. Наибольшее число изолированных колоний составляли колонии Cladosporium, наряду с Penicillium в течение всех сезонов года как внутри помещений, так и снаружи. Преобладали виды Cladosporium herbarum и Cladosporium cladosporioides [17].
Число колоний грибов Cladosporium преобладает в течение всего года как снаружи, так и внутри помещений [5, 18, 19]. Количество колониеобразу-ющих единиц грибов в 1 м3 наружного воздуха (вне помещений) составляет 165—2225, общее число спор достигает 233—2985, из них более 75% приходится на споры грибов Cladosporium [5, 18].
Частота выявления грибковой контаминации помещений достигает 75% [2]. При этом грибы рода Cladosporium выявляются наиболее часто наряду с грибами рода Penicillium, Aspergillus, Acremoniu, Alternaria [2, 19, 20]. В единице воздуха внутренних помещений относительное количество спор Clados-porium очень высоко: по данным разных авторов, от 17,9 до 72,2% и даже может превышать 75% от всех грибковых спор [19, 21—23]. Абсолютное число
спор Cladosporium spp. достигает 3000 в 1 м3 воздуха [16]. По данным мониторирования показателей, для C. Cladosporioides и C. herbarum наибольшее их количество внутри помещений отмечается поздним летом и ранней осенью, с увеличением их концентрации поздним вечером, с 19 до 22 ч [5, 6, 17].
В различных экологических зонах показано, что низкая концентрация спор грибов обнаруживается в воздухе мебельной фабрики, свинарника, места приготовления кормов, склада, курятника. Снижение концентрации спор происходит при вторичной утилизации отходов; высокая концентрация выявлена на мельнице. Грибы C. cladosporioides и C. herbarum по сравнению с прочими грибами преобладают на свинофермах, мельницах, фабриках вторичной переработки отходов. Высокая концентрация спор этих видов грибов обнаруживается в сельской местности [6, 15].
Высокое содержание в воздухе спор грибов может сопровождаться провокацией аллергических реакций у населения [16]. Кроме аллергенного, описаны также токсический и патогенный эффекты грибов как у стационарного населения, так и у иммигрантов [5].
Проводились исследования взаимосвязи здоровья детей и количества спор в помещении. Оценивали распределение спектра грибковых аллергенов Cladosporium, наряду с грибами родов Alternaria, Aspergillus и Penicillium внутри и вне помещений, в которых проживали здоровые дети и больные с аллергией к грибам в зависимости от сезона [2, 14, 17, 19]. Детей проверяли на наличие сенсибилизации к грибковым аллергенам с помощью прик-теста. Образцы воздуха собирали весной (в марте—мае) и в августе—октябре. Содержание спор в разных образцах колебалось от 2 до 2294 в 1 м3 воздуха. Хотя влияния общего количества грибов на результаты кожных проб не выявлено, были найдены прямые корреляции между количеством антигенов Cla-dosporium и положительными кожными пробами (p<0,05), а также Cladosporium и положительными кожными пробами к аэроаллергенам (p<0,05) [14].
Данные о частоте выявления грибковых аллергенов в различных эстрактах биологических образцов весьма противоречивы. При исследовании содержания грибов в биологических жидкостях показано, что в 50,4% образцов отделяемого носа содержатся грибы рода Cladosporium, Penicillium, Aspergillus и Alternaria (т.е. наиболее аллергенные). Значения показателей не зависят от возраста, пола, этнической принадлежности, клинической симптоматики. Так, грибковые антигены можно выделить в отделяемом носа у 41,5% здоровых и только у 14,8% больных с аллергией. Авторы указывают на низкое содержание грибов в секретах воздухоносных путей больных с аллергией, что, возможно,
обусловлено повышенной гиперсекрецией клеток слизистой оболочки [24].
По данным разных авторов, Cladosporium spр. находят в биологических жидкостях с частотой от 4,7% до 41,5% [24, 25]. Превалируют виды C. herbarum и C. cladosporioides, содержащиеся в 23,6% образцов [24].
Особенности сенсибилизации к антигенам грибов рода Cladosporium
Важными с практической точки зрения явились доказательства возрастания частоты сенсибилизации к антигенам грибов рода Cladosporium. S. Yoda и соавт. провели анализ анамнестических данных двух поколений и показали статистически значимое увеличение количества специфических IgE-антител к антигенам Cladosporium в последующем поколении по сравнению с предыдущим. Тотальный уровень IgE при этом коррелировал с числом положительных аллергенов [1]. Высказывается мнение, что сенситизация к Cladosporium ассоциируется с уровнем выдыхаемой окиси азота (NO) внутри помещений [26].
При оценке спектров сенсибилизации показано, что моносенсибилизация только к одному экстракту грибов (по результатам кожного прик-теста) отмечается не более чем у 19% больных в возрасте от 3 до 80 лет [27]. В основном (у 75—81% пациентов) имеет место полисенсибилизация как к аллергенам различных видов грибов [28], так и к другим группам аллергенов, в частности, пыльцевым [2, 28—30], эпидермальным [28, 30]. Описана мульти-сенсибилизация к грибковым антигенам [27].
Данные о частоте гиперчувствительности к грибам Cladosporium весьма противоречивы. Так, по данным разных авторов, в европейских странах она составляет от 2,7 дo 30% от всех случаев грибковой сенсибилизации [4, 18, 28]. В азиатских странах, в частности, в Турции, по сведениям S. Bavbek и со-авт., гиперчувствительность к грибам этого рода колеблется от 3 до 8,1% в зависимости от метода исследования. Сенсибилизация к антигенам Cladosporium, наравне с грибами Alternaria, по данным этих авторов, преобладает при респираторной аллергической патологии у местных жителей так же, как и в европейских странах [18].
В большинстве научных работ, посвященных исследованию этиологической и патогенетической роли сенсибилизации к аллергенам грибов Cladospo-rium spp. в развитии аллергических бронхолегочных заболеваний, рассматриваются патогенетические и клинические особенности патологии у взрослых больных [1, 18, 24, 31—34]. Значительно реже встречаются исследования, проведенные у больных детского возраста [14, 35, 36]. У взрослых, страдающих бронхиальной астмой, показана положительная
корреляционная связь сенсибилизации к грибам Cladosporium и проявлений бронхоспазма [31, 33]. У детей с бронхиальной астмой статистически значимой зависимости не было выявлено, однако отмечается значительная негативная ассоциация грибов Cladosporium с развитием и характером течения бронхиальной астмы в детском возрасте [31].
Частота заболеваний органов дыхания, ассоциированных с грибковой сенсибилизацией, в том числе к Cladosporium spp., значительно различается в разных странах. Такие заболевания относительно редки у детей школьного возраста Великобритании и Финляндии [37] по сравнению, например, с частотой этой патологии в штате Аризона (США) [38] и Австралии, где более 31% детей с бронхиальной астмой и более 23% детей без признаков брон-хоспазма имеют гиперчувствительность хотя бы к одному виду грибов [39—41]. Частота выявления грибковой сенсибилизации уменьшается с возрастом. Причинами этого могут быть «созревание» иммунной системы и, возможно, отсутствие динамики результатов обследования тех сенсибилизированных пациентов, у которых заболевание не развилось [35].
Имеются существенные различия результатов тестирования гиперчувствительности к грибковым аллергенам in vivo и in vitro [27]. Так, по данным K. Liang и соавт., положительные кожные пробы с аллергенами грибов отмечаются чаще, чем специфические IgE-антитела, даже при использовании высокочувствительного метода иммуноКАП — это одна из особенностей грибковой сенсибилизации [4]. Для грибов Cladosporium spp. частота положительных кожных проб и наличия специфических IgE-антител, которые выявляли методом иммуноКАП, у взрослых лиц составляет 2,8—22,7 и 1,3%, соответственно [4, 11]. C. Garcia и соавт. удалось выявить корреляционные зависимости результатов кожных тестов, уровня общего IgE, специфического IgE и результатов культивирования биологических образцов у детей с аллергией, сенсибилизированных грибами нескольких родов, у которых наиболее частой была реакция на Cladosporium [42].
При респираторных аллергических заболеваниях частота положительного провокационного теста с антигенами грибов рода Cladosporium может достигать 92,3%, что выше, чем положительный результат тестирования с антигенами любых других плесневых грибов. Выявлена корреляционная зависимость уровня секреторного IgE и результатов кожного прик-теста и провокационного теста с экстрактами этих грибов [29].
Аллергенность грибов рода Cladosporium
Аллергенный состав наиболее распространенных грибов в настоящее время подробно исследуется
[43, 44], однако аллергенность различных антигенов грибов рода Cladosporium по-прежнему вызывает дискуссии. Главный аллерген этого рода грибов окончательно не определен [12].
Методом иммуноблоттинга показано, что диапазон молекулярной массы аллергенов грибов Cladosporium составляет от 16 до 88 кД. Наиболее важными в этом плане являются белки с молекулярной массой 16, 20, 30, 39, 43, 50, 60 и 88 кД [45].
В таблице указаны известные в настоящее время аллергены (по D. Denning и соавт., 2006) [3].
Аллергенный состав спор, конидий и мицелия грибов аналогичен, при этом частичное (50%) или тотальное ингибирование сыворотки экстрактами конидий или мицелия происходит при тотальной концентрации аллергенов, степень ингибирова-ния экстрактами конидий выше, чем экстрактами мицелия [45]. Показано, что большинство грибов, в том числе Cladosporium, высвобождают большее количество аллергенов после прорастания спор, чем до стадии прорастания [46].
Необходимо подробнее остановиться на аллергенах, которые в настоящее время рассматриваются в качестве главных. Маннитол-дегидрогеназа считается одним из основных аллергенов C. herbarum [3, 7, 12]. Аллергенность его верифицировалась методами IgE-ELISA и иммуноблоттинга, а также в кожном прик-тесте. В некоторых работах этот аллерген представлен как НАДФ-зависимая дегидро-геназа маннитола C. herbarum (Cla h8). Фрагменты ДНК, кодирующие Cla h8, выделены и из гифов, и из спор грибов. После клонирования, рекомбинации, продукции и тестирования НАДФ-зависи-мой дегидрогеназы маннитола C. herbarum (Cla h8)
было показано, что этот белок является, вероятнее всего, главным аллергеном, поскольку против него вырабатываются IgE-антитела примерно у 57% всех больных, сенсибилизированных к Cladosporium. Этот аллерген дает перекрестную реакцию с другими грибковыми аллергенами. Анализ белковых секвенсов показал значительную гомологию маннитол-дегидрогеназы А alternata и C. herbarum. In vivo реактивность на рекомбинантную манни-тол-дегидрогеназу верифицировалась в кожном прик-тесте. Таким образом, подтверждено, что этот белок является важным новым аллергеном грибов рода Cladosporium. Функция его состоит в осуществлении интерконверсии маннитола и d-фруктозы. Это — растворимый, негликозилат-ный цитоплазматический белок, существует в единственной изоформе. Синтезированный ре-комбинантный белок обладает свойствами натурального: ферментативной активностью, CD-спектроскопической характеристикой, вызывает положительную IgE-реакцию в иммуноблоттинге с сывороткой и положительный прик-тест у больных с аллергией к антигену C. herbarum [12].
R. Rid и соавт. рассматривают еще один аллерген C. herbarum, который гомологически связан с трансляционно контролирующим опухоли белком человека (ТСТР, human translationally controlled tumor protein). Его другое наименование — «гиста-мин высвобождающий фактор» (HRF, histamine releasing factor). Иммунная реакция на этот аллерген была установлена посредством иммуноблоттинга и энзимсвязывающего иммуносорбентного анализа и проявлялась высвобождением гистамина из ба-зофилов человека [34].
Основные аллергены грибов рода Cladosporium
Классификационные признаки белков Наименование аллергена
HSP70 Cla h HSP70
Cold shock protein Cla h8
Acid ribosomal protein P1 Cla h12
Acid ribosomal protein P2 Cla h4
YCP4 protein, similar to flavodoxins Cla h5
Aldehyde/alchohol dehydrogenase Cla h3
Enolase Cla h6
Glycoprotein Ag-54 Cla h2
Nuclear transport factor 2 Cla h NTF2
Hydrophobin (конидии, компонент клеточной стенки грибов) Cla h HCh-1
Unknown function Cla h1, Cla h7, Cla h9
Показано, что аллергены Cladosporium могут давать перекрестные реакции с аллергенами других грибов, в частности, Alternaria, Epicoccum и некоторых продуктов (шпината и съедобных грибов), что, по-видимому, служит основой полисенсибилизации [47—49]. Природа таких перекрестных реакций до конца не выяснена, хотя была предпринята попытка клонирования и подробного описания перекрестно-реагирующих аллергенов наиболее распространенных грибов, в том числе, рода Cla-dosporium [50].
Аллергические заболевания органов дыхания, ассоциированные с сенсибилизацией к антигенам грибов рода Cladosporium
Роль плесневых грибов в развитии аллергических болезней системы органов дыхания исследована в ряде работ [3, 8, 15, 17, 24, 27—29]. Доказано, что большинство идентифицированных видов грибов аллергенно и может провоцировать такие заболевания, как аллергический ринит, бронхиальная астма, экзогенный aллергический альвеолит, аллергический бронхолегочный микоз (аспергиллез) [3, 15, 28, 46, 51—54]. Точное знание этиологии и механизмов патогенеза специфических клинических проявлений аллергических заболеваний необходимо для назначения адекватной специфической иммунотерапии, а также для снижения вероятности клинической манифестации болезни [29].
Роль разных видов грибов неоднозначна в развитии различных бронхолегочных заболеваний. Сенсибилизация к Cladosporium чаще всего ассоциируется с бронхиальной астмой и/или аллергическим ринитом, реже — с другими аллергическими заболеваниями [12]. При респираторных аллергических заболеваниях часто выявляются специфические IgE-антитела к аллергенам грибов Gadosporium, наряду с аллергенами пыльцы, кошки, клещей. Существует патогенетическая связь между аллергическими заболеваниями различных органов системы дыхания. Так, у больных с аллергическим ринитом повышена частота бронхиальной гиперреактивности. Проявления бронхоспазма имеют место примерно у 9,7% больных с аллергическим ринитом, т.е. наличие этого заболевания увеличивает риск развития бронхиальной астмы [55, 56].
Исследование патогенеза и повышение эффективности лечения бронхиальной астмы остается серьезной медицинской проблемой в течение последних десятилетий [57]. Поскольку бронхиальная астма является наиболее частой патологией, ассоциированной с сенсибилизацией к аллергенам плесневых грибов, в особенности Oadospori-um, значительная часть опубликованных работ посвящена именно этому заболеванию [3, 28, 51, 55, 57—59].
В тематических работах подчеркивается, что грибы рода Cladosporium, наряду с Aspergillus, возможно, являются самыми важными для этиологии и патогенеза астмы. M. Matheson и соавт. в течение 3 лет исследовали экспозицию грибковых аллергенов внутри жилых помещений, оценивали их наличие у больных с бронхиальной астмой и анализировали исходы заболевания. Показано, что, если у больных с уже имеющейся астмой дважды выявляли грибы Cladosporium, то у 52% из них имело место обострение астмы в течение последних 12 мес. При повторном выявлении грибов Cladosporium у здоровых индивидуумов риск развития атопии повышался на 53%. Полученные данные позволили авторам утверждать, что увеличение количества грибковых аллергенов в помещении повышает риск развития и обострений астмы и других атопи-ческих заболеваний [58].
То, что аллергены плесневых и дрожжеподоб-ных грибов, попадая в систему органов дыхания, могут вызвать развитие аллергических бронхоле-гочных заболеваний, не вызывает сомнений [17, 24], однако остается малоизвестным «поведение» грибковой флоры в бронхах и легких. Хотя роль плесневых грибов в развитии аллергических заболеваний исследована во многих работах, данные о патогенетическом значении грибов Cladosporium малочисленны [2, 7, 28, 59—61]. При этом единичные работы посвящены особенностям патогенеза аллергической бронхолегочной патологии, ассоциированной с гиперчувствительностью к антигенам грибов рода Cladosporium, у детей [14, 35].
Существует значительное противоречие между частотой присутствия грибковых антигенов и частотой сенсибилизации больных. Некоторые авторы [24] отмечают парадокс — у больных с заболеваниями, сопровождающимися грибковой сенсибилизацией, частота обнаружения самих грибов ниже, чем у несенсибилизированных лиц. Объясняют это явление гиперсекреторной активностью слизистой оболочки бронхов и, как следствие, ускоренным выведением грибов и их спор.
Доказано, что споры C. herbarum, попадая в организм интраперитонеальным или интраназаль-ным путем, еще до контакта с тканями респираторного тракта вызывают гиперреактивность бронхов и аллергическое воспаление органов дыхания [60]. В эксперименте гиперреактивность бронхов развивается через 3 нед после введения грибкового экстракта C. herbarum, через 7 нед после введения спор и сохраняется в течение длительного времени. Такой же эффект возможен при интраперито-неальном попадании инфекции, до контакта с ней через респираторный тракт.
Значительное повышение уровня IgE в биологических жидкостях больных с подозрением на ал-
лергическую патологию часто бывает вызвано сенсибилизацией именно к грибковым аллергенам [8, 28]. IgE-антитела к плесневым грибам выявляются у 5—30% больных с аллергическими заболеваниями [2, 12]. Выраженный IgE-зависимый ответ является характерной чертой иммунохимической стадии аллергических реакций на грибы рода Cladosporium, в особенности на антигены C. cladosporioides [7].
Так, O. Denis и соавт. экспериментально показали, что споры C. herbarum, наряду с грибами Alternaria alternata, индуцируют активный синтез IgE. Хроническое воздействие грибковых антигенов приводит к повышению тотального уровня сывороточного IgE и появлению специфических IgE и IgG1 [60].
M. Jaakkola и соавт. продемонстрировали, что именно наличие специфических IgE-антител к грибковым аллергенам резко повышает риск развития астмы у взрослых больных, у которых частота сенсибилизации к Cladosporium занимает второе место среди прочих грибов [61]. Согласно исследованию G. Nolles и соавт., у детей с бронхиальной астмой частота выявления специфических IgE к грибам рода Cladosporium лишь немногим уступает этому показателю для грибов родов Aspergillus и Alternaria [35].
Под воздействием грибковых аллергенов общее количество клеток в бронхоальвеолярном лаваже резко увеличивается по сравнению с контролем. При этом накапливаются макрофаги, нейтрофи-лы, лимфоциты и эозинофилы [59, 60].
Эозинофилы и их продукты играют важную роль в патофизиологии аллергических заболеваний, в том числе бронхолегочных. При бронхиальной астме, ассоциированной с грибковой сенсибилизацией, отмечаются резко выраженная эозинофильная инфильтрация слизистой оболочки органов дыхания, гиперреактивность бронхов и морфологические изменения их стенки. Гистологическое исследование обнаруживает приток эозинофилов в периваскулярной и перибронхиальной областях с увеличением числа бокаловидных эпителиальных клеток только при сенсибилизации [60].
При инкубации эозинофилов человека с экстрактами грибов in vitro показано прямое влияние грибковых аллергенов на функцию эозинофилов, однако триггерный механизм дегрануляции эозино-филов остается неизвестным [62]. Продемонстрирован эффект высвобождения гистамина из базофилов периферической крови под воздействием грибковых аллергенов, в том числе, C. sphaerospermum [36]. Показано, что некоторые компоненты грибов (например, липополисахариды) могут активировать клетки воспаления (в частности, макрофаги) [62].
При воздействии спор грибов, в том числе рода Cladosporium, в клетках легочной ткани отмечается увеличение экспрессии матричной РНК, специфичной для различных цитокинов — эотаксина,
MIP-1a, MIP-2, интерлейкина-13; хемокиновых рецепторов CCR-1, CCR-2, CCR-3 и CCR-5; цитокинов, продуцируемых T-хелперами 2-го типа — интерлейкинов-4, -5, -6 и -13, повышается уровень трансформирующего фактора роста-ß в бронхоаль-веолярном лаваже [59, 60]. Увеличение в легких ги-дроксипролина и фибронектина указывают на уот-ление фибропластических процессов, изменение стенки бронхов и высокую продукцию слизи [60].
Принципы диагностики
Методы диагностики заболеваний, вызванных сенсибилизацией к грибам рода Cladosporium, аналогичны тем, что используются при аллергической бронхолегочной патологии, ассоциированной с другими грибковыми аллергенами. По-прежнему в отечественных и зарубежных исследованиях отдают должное клинико-анамнестическим методам, в том числе сбору анамнеза и целенаправленному анкетированию, инструментальному исследованию функции легких [1, 32, 63].
Важнейшее место в диагностическом алгоритме заболеваний, ассоциированных с сенсибилизацией к грибам, в том числе рода Cladosporium, уделяется методам диагностики специфической гиперчувствительности in vivo:
— кожным тестам, в основном прик-тесту [4, 18, 25, 64];
— провокационным тестам с использованием грибковых аллергенов [29, 44];
— ингибиции сыворотки экстрактами конидий или мицелия [45].
Основная сложность этиологической диагностики аллергии к грибковым антигенам вышеперечисленными методами заключается в значительной гетерогенности коммерческих аллергенов и, как следствие, относительно низкой воспроизводимости результатов [45].
Оценку общего уровня IgE осуществляют в основном методами иммуноферментного или радиоиммунологического анализа [1]. Для определения свойств грибковых аллергенов и специфического иммунного ответа в последние годы применяют высокоспецифичные и высокочувствительные технологии, в частности, IgE-им-муноблоттинг (immunoblott assays), который используют и для оценки аллергенности антигенов Cladosporium [27, 47—49]. IgE-иммуноблоттинг позволяет дифференцировать различные варианты реактивности к грибковым аллергенам, используя сыворотку больных. Этот метод также позволяет установить и проанализировать связь между диагностической реактивностью образца и IgE-опо-средованной сенсибилизацией к компонентам грибковых экстрактов. Лимитирующим моментом
таких исследований, как и результатов кожного тестирования, является низкое качество грибковых экстрактов и отсутствие удовлетворительных стандартов [27]. В последние годы внедрен метод электроблоттинга (electroblotting), который позволяет проводить иммунохимическое выявление аллергенов спор и мицелия грибов [45].
Современные высокочувствительные модификации иммуноферментного анализа (enzyme-linked immunoassay — EIA, ELISA) применяют для определения специфических IgE- и IgG-антител к антигенам грибов рода Cladosporium, а также для качественной и количественной оценки широкого спектра цитокинов, синтезируемых при грибковой сенсибилизации [27, 48, 49, 64]. К таким методам относится доступная в последние годы отечественным исследователям автоматизированная высокочувствительная иммуноКАП-технология (ImmunoCAP-technology), позволяющая идентифицировать как специфические IgE, так и IgG-ан-титела. Количественное определение IgG-антител к грибковым антигенам, в том числе грибов рода Cladosporium, в настоящее время рассматривают как альтернативу преципитационным методам, в частности, встречному иммуноэлектрофорезу [4]. С этой же целью применяют флюориммунофер-ментное тестирование [22].
По-прежнему актуальны для оценки сенсибилизации к растительным аллергенам, в том числе к грибам Oadosporium, радиоаллергосорбентный (RAST) [65] и радиоиммуносорбентный (RIST) тесты [1]. На качественно новом уровне в настоящее время проводится оценка местного специфического ответа на грибковые аллергены, в частности определение специфических IgE-антител, с использованием MAST-систем [1].
Для определения уровня биологически активных веществ в биологических жидкостях, которые продуцируются аллергенстимулированными базо-филами in vitro, применяют тест стимуляции клеток аллергенами (CAST, cellular allergen stimulation test) [66] и тест либерации гистамина из базофилов периферической крови (HRT, histamine release test) [9]. Для определения маркеров пролиферации, экспрессии цитокиновых рецепторов, числа CD4+ T-клеток, непосредственно отвечающих на грибковые антигены, применяют современные флюоресцентные методы с использованием многолучевых проточных цитофлюориметров [67].
Показатели насыщенности воздуха плесневыми грибами и их спорами оценивают волюмометриче-скими методами [5]. Экспрессию аллергенов в спорах грибов исследуют методом галогенового иммунного анализа (halogen immunoassays) [46]. Описано количественное определение ДНК грибов Cladosporium методом полимеразной цепной реакции [68]. Для
исследования особенностей роста, размножения и морфологического строения грибов по-прежнему используют методы их культивирования на питательных средах, светооптическую, фазово-контрастную и люминесцентную микроскопию [54, 69].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, анализ тематической литературы позволил нам сформулировать следующие положения, касающиеся аллергических заболеваний, ассоциированных с сенсибилизацией грибами Cladosporium:
— в последние годы в развитых странах отмечается рост аллергических заболеваний, в том числе бронхолегочных;
— антигены грибов рода Cladosporium чрезвычайно широко распространены во всех климатических зонах, особенно внутри помещений, обладают высокой аллергенностью, вызывая резко выраженные реакции I и в меньшей степени III типов иммунопатологических реакций по классификации Gell и Coombs;
— этиологическая и патогенетическая роль Clad-osporium в развитии аллергических заболеваний системы дыхания, в частности аллергического ринита и бронхиальной астмы у взрослых, можно считать доказанной, в то же время грибам этого рода не уделяется должного внимания при изучении аллергических бронхолегочных заболеваний в детском возрасте;
— не определены клинические варианты аллергических заболеваний легких у детей, в формировании которых важное место принадлежит сенсибилизации к аллергенам грибов Cladosporium;
— в научной литературе приводятся факты, указывающие на активацию фибропластических процессов в тканях легких под воздействием антигенов Cladosporium, что может быть причиной серьезных осложнений аллергических заболеваний, ассоциированных с этими грибами, в то же время вопрос об особенностях процессов воспаления при данной патологии у детей остается практически неизученным;
— в настоящее время имеется арсенал современных высокотехнологичных методов диагностики сенсибилизации к грибам Cladosporium и оценки характера вызванного ими аллергического процесса в органах дыхания, что позволяет проводить исследования на современном методическом уровне.
Все перечисленное, с нашей точки зрения, свидетельствует как об актуальности и своевременности рассматриваемой проблемы, так и о возможности решения хотя бы некоторых ее вопросов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Yoda S., Enomoto T., Dake Y. et al. Epidemiological survey of allergic diseases in first-year junior high school students in Wakayama Frefecture in 2GG3. Nippon Jibiinkoka Gak-kai Kaiho 2GG6; 109: 10: 742—748.
2. Gutarowska B., Wiszniewska M., Walusiak J. et al. Exposure to moulds in flats and the prevalence of allergic diseases-preliminary study. Fol J Microbiol 2GG5; 54: Suppl: 13—20. Erratum in: Fol J Microbiol 2GG5; 54: 4.
3. Denning D.W., O'Driscoll B.R., Hogaboam C.M. et al. The link between fungi and severe asthma: a summary of the evidence. Eur Res J 2GG6; 27: 3: 615—626.
4. Liang K..L., Su M.C., Jiang R.S. Comparison of the skin test and ImmunoCAF system in the evaluation of mold allergy. J Chin Med Assoc 2GG6; 69: 1: 3—6. Comment in: J Chin Med Assoc 2GG6; 69: 1: 1—2.
5. Adhikari A, Sen M.M., Gupta-Bhattacharya S., Chanda S. Volumetric assessment of airborne fungi in two sections of a rural indoor dairy cattle shed. Environ Int 2GG4; 296: 8: 1G71—1G78.
6. Rodríguez-Rajo F.J., Iglesias I., Jato V. Variation assessment of airborne Alternaria and Cladosporium spores at different bioclimatical conditions. Mycol Res 2GG5; 109: Ft 4: 497—507.
7. Shen H.D., Tam M.F., TangR.B., Chou H. Aspergillus and penicillium allergens: focus on proteases. Curr Allergy Asthma Rep 2007; 7: 5: 351—356.
8. Bogacka E., Jahnz-Ryzyk K. Allergy to fungal antigens. Fol Merkur Lekarski 2003; 14: 83: 381—384.
9. Helbling A. Animals and fungi as allergy inducers. Ther Umsch 2001; 58: 5: 297—303.
10. Саттон Д., Фотергилл М., Ринальди М. Определитель патогенных и условно патогенных грибов. М.:Мир 2001; 469.
11. Hasnain S.M., Al-Frayh A.S., Al-Suwaine A. et al. Cladosporium and respiratory allergy: diagnostic implications in Saudi Arabia. Mycopathologia 2004; 157: 2: 171—179.
12. Simon-Nobbe B., Denk U, Schneider P.B. et al. NADF-dependent mannitol dehydrogenase, a major allergen of Cladosporium herbarum. J Biol Chem 2006; 281: 24: 16354—16360.
13. Jacob B., Ritz B., Gehring U. et al. Indoor exposure to molds and allergic sensitization. Environ Health Ferspect 2002; 110: 7: 647—653.
14. Osborne M., Reponen T., Adhikari A. et al. Specific fungal exposures, allergic sensitization, and rhinitis in infants. Fe-diat Allergy Immunol 2006; 17: 6: 450—457.
15. Lugauskas A., Krikstaponis A., Sveistyte L. Airborne fungi in industrial environments-potential agents of respiratory diseases. Ann Agric Environ Med 2004; 11: 1: 19—25.
16. Peternel R., Culig J., Hrga I. Atmospheric concentrations of Cladosporium spp. and Alternaria spp. spores in Zagreb (Croatia) and effects of some meteorological factors. Ann Agric Environ Med 2004; 11: 2: 303—307.
17. De Ana S.G., Torres-Rodríguez J.M., Ramírez E.A. et al. Seasonal distribution of Alternaria, Aspergillus, Cladospo-rium and Fenicillium species isolated in homes of fungal allergic patients. J Investig Allergol Clin Immunol 2006; 16: 6: 357—363.
18. Bavbek S., Erkekol F.O., Ceter T. et al. Sensitization to Alternaria and Cladosporium in patients with respiratory allergy and outdoor counts of mold spores in Ankara atmosphere, Turkey. J Asthma 2006; 43: 6: 421—426.
19. InalA., Karakoc G.B., Altintas D.U. et al. Effect of indoor mold concentrations on daily symptom severity of children with asthma and/or rhinitis monosensitized to molds. J Asthma 2007; 44: 7: 543—546.
20. Gioulekas D., Damialis A., Papakosta D. et al. 15-year
aeroallergen records. Their usefulness in Athens Olympics 2004. Allergy 2003; 58: 9: 933—938.
21. Gioulekas D., Damialis A., Papakosta D. et al. Allergenic fungi spore records (15 years) and sensitization in patients with respiratory allergy in Thessaloniki-Greece. J Investig Allergol Clin Immunol 2004; 14: 3: 225—231.
22. Mezzari A., Perin C., Santos Júnior S.A. et al. Airborne fungi and sensitization in atopic individuals in Porto Alegre, RS, Brazil. Rev Assoc Med Bras 2003; 49: 3: 270—273. Comment in: Rev Assoc Med Bras 2004; 50: 2: 125—126.
23. Unlu M., Ergin C., Cirit M. et al. Molds in the homes of asthmatic patients in Isparta, Turkey. Asian Pac J Allergy Immunol 2003; 21: 1: 21—24.
24. Sellart-Altisent M., Torres-Rodríguez J.M., Gymez de Ana S. et al. Nasal fungal microbiota in allergic and healthy subjects. Rev Iberoam Micol 2007; 24: 2: 125—130.
25. Wan Ishlah L., Gendeh B.S. Skin prick test reactivity to common airborne pollens and molds in allergic rhinitis patients. Med J Malaysia 2005; 60: 2: 194—200.
26. Leuppi J.D., Downs S.H., Downie S.R. et al. Exhaled nitric oxide levels in atopic children: relation to specific allergic sensitisation, AHR, and respiratory symptoms. Thorax 2002; 57: 6: 518—523.
27. Mari A, Schneider P., Wally V. et al. Sensitization to fungi: epidemiology, comparative skin tests, and IgE reactivity of fungal extracts. Clin Exp Allergy 2003; 33: 10: 1429—1438.
28. Reijula K., Leino M., Mussalo-Rauhamaa H. et al. IgE-me-diated allergy to fungal allergens in Finland with special reference to Alternaria alternata and Cladosporium herbarum. Ann Allergy Asthma Immunol 2003; 91: 3: 280— 297. Comment in: Ann Allergy Asthma Immunol 2004; 92: 1: 92.
29. Modrzyiiski M., Zawisza E. Specific nasal provocation tests in patients hypersensitive to mould allergens. Med Sci Monit 2005; 11: 1: CR44—CR48.
30. Arshad S.H., Tariq S.M., Matthews S., Hakim E. Sensitiza-tion to common allergens and its association with allergic disorders at age 4 years: a whole population birth cohort study. Pediatrics 2001; 108: 2: E33.
31. Akerman M., Valentine-Maher S., Rao M. et al. Allergen sensitivity and asthma severity at an inner city asthma center. J Asthma 2003; 40: 1: 55—62.
32. Jaén A., Sunyer J., Basagaña X. et al. European Community Respiratory Health Survey. Specific sensitization to common allergens and pulmonary function in the European Community Respiratory Health Survey. Clin Exp Allergy 2002; 32: 12: 1713—1719.
33. Zureik M., Neukirch C., Leynaert B. et al. European Community Respiratory Health Survey. Sensitisation to airborne moulds and severity of asthma: cross sectional study from European Community respiratory health survey. BMJ 2002; 325: 7361: 411—414. Comment in: BMJ 2002; 325: 7361: 414.
34. Rid R., Simon-Nobbe B., Langdon J. et al. Cladosporium herbarum translationally controlled tumor protein (TCTP) is an IgE-binding antigen and is associated with disease severity. Mol Immunol 2008; 45: 2: 406—418.
35. Nolles G., Hoekstra M.O., Schouten J.P. et al. Prevalence of immunoglobulin E for fungi in atopic children. Clin Exp Allergy 2001; 31: 10: 1564—1570.
36. Lander F., Meyer H.W., Norn S. Serum IgE specific to indoor moulds, measured by basophil histamine release, is associated with building-related symptoms in damp buildings. Inflamm Res 2001; 50: 4: 227—231.
37. Taskinen T., Hyvarinen A., Meklin T. Asthma and respiratory infections in school children with special reference to
moisture and mould problems in the school. Acta Paediat 1999; 88: 1373—1379.
38. Halonen M., Stern D.A., Wright A.L. Alternaría as a major allergen for asthma in children raised in a desert environment. Am J Res Crit Care Med 1997; 155: 1356—1361.
39. Peat J.K.., Tovey E., Mellis C.M. et al. Importance of house dust mite and Alternaria allergens in childhood asthma: an epidemiological study in two climatic regions of Australia. Clin Exp Allergy 1993; 23: 812—820.
40. Black P.N., Udy A.A., Brodie S.M. Sensitivity to fungal allergens is a risk factor for life-threatening asthma. Allergy 2000; 55: 501—504.
41. Garrett M.H., Rayment P.R., Hooper M.A. et al. Indoor airborne fungal spores, house dampness and associations with environmental factors and respiratory health in children. Clin Exp Allergy 1998; 28: 459—467.
42. García Caballero R., Nader O., Morfin M.B. Correlation between positive skin tests to molds, total IgE, and specific IgE using ELISA and mold cultures from the environment of the pediatric allergy patient. Rev Alerg Mex 2001; 48: 5: 137—140.
43. Crameri R., Kodzius R., Konthur Z. et al. Tapping allergen repertoires by advanced cloning technologies. Int Arch Allergy Immunol 2001; 124: 1—3: 43—47.
44. Weichel M., Schmid-Grendelmeier P., Rhyner C. et al. Immunoglobulin E-binding and skin test reactivity to hydro-phobin HCh-1 from Cladosporium herbarum, the first allergenic cell wall component of fungi. Clin Exp Allergy 2003; 33: 1: 72—77.
45. BouzianeH., Latgé J.P., LelongM. Immunochemical comparison of the allergenic potency of spores and mycelium of Cladosporium cladosporioides extracts by a nitrocellulose electroblotting technique. Allergol Immunopathol (Madr) 2006; 34: 2: 64—69.
46. Green B.J., Mitakakis T.Z., Tovey E.R. Allergen detection from 11 fungal species before and after germination. J Allergy Clin Immunol 2003; 111: 2: 285—289.
47. Herrera-Mozo I., Ferrer B., Luís Rodriguez-Sanchez J., Juarez C. Description of a novel panallergen of cross-reactivity between moulds and foods. Immunol Invest 2006; 35: 2: 181—197.
48. BishtV., Arora N., Singh B.P. et al. Purification and characterization of a major cross-reactive allergen from Epicoc-cum purpurascens. Int Arch Allergy Immunol 2004;133: 3: 217—224.
49. Bisht V., Singh B.P., Arora N. et al. Antigenic and allergenic cross-reactivity of Epicoccum nigrum with other fungi. Ann Allergy Asthma Immunol 2002; 89: 3: 285—291.
50. Weichel M., Schmid-Grendelmeier P., Flückiger S. et al. Nuclear transport factor 2 represents a novel cross-reactive fungal allergen. Allergy 2003; 58: 3: 198—206.
51. Akiyama K. The role of fungal allergy in bronichial asthma. Nippon Ishinkin Gakkai Zasshi 2000; 41: 3: 149—155.
52. Allmers H., Huber H., Baur X. Two year follow-up of a garbage collector with allergic bronchopulmonary aspergillo-sis (ABPA). Am J Ind Med 2000; 37: 4: 438—442.
53. Jacobs R.L., Andrews C.P. Hypersensitivity pneumonia-nonspecific interstitial pneumonia/fibrosis histopathologic presentation: a study in diagnosis and long-term management. Ann Allergy Asthma Immunol 2003; 90: 2: 265— 270.
54. Niedoszytko M, Cheimitiska M, Cheimitiski K. Fungal allergy (part II). Pol Merkur Lekarski 2002; 12: 70: 314—317.
55. Shaaban R., Zureik M., Soussan D. et al. Allergic Rhinitis and Onset of Bronchial Hyperresponsiveness: A Population-based Study. Am J Respir Crit Care Med 2007: Epub ahead of print.
56. Bogacka E., Nittner-Marszalska M., Fal A.M. et al. Allergy to mould allergens as a risk factor for bronchial asthma in patients suffering from allergic rhinitis. Pol Merkur Lekar-ski 2003;14: 83: 388—392.
57. Shankar J., Gupta P.D., Sridhara S. et al. Immunobio-chemical analysis of cross-reactive glutathione-S-transfer-ase allergen from different fungal sources. Immunol Invest 2005; 34: 1: 37—51.
58. Matheson M.C., Abramson M.J., Dharmage S.C. et al. Changes in indoor allergen and fungal levels predict changes in asthma activity among young adults. Clin Exp Allergy 2005; 35: 7: 907—913.
59. Havaux X., Zeine A., Dits A, Denis O. A new mouse model of lung allergy induced by the spores ofAlternaria alternata and Cladosporium herbarum molds. Clin Exp Immunol 2005; 139: 2: 179—188.
60. Denis O., van den Brûle S., Heymans J. et al. Chronic intranasal administration of mould spores or extracts to unsen-sitized mice leads to lung allergic inflammation, hyper-reactivity and remodelling. Immunology 2007; Epub ahead of print.
61. Jaakkola M.S., IeromnimonA., Jaakkola J.J. Are atopy and specific IgE to mites and molds important for adult asthma? J Allergy Clin Immunol 2006; 117: 3: 642—648.
62. Inoue Y., Matsuwaki Y., Shin S.H. et al. Nonpathogenic, environmental fungi induce activation and degranulation of human eosinophils. J Immunol 2005; 175: 8: 5439— 5447.
63. Barnes C., Tuck J., Simon S. et al. Allergenic materials in the house dust of allergy clinic patients. Ann Allergy Asthma Immunol 2001; 86: 5: 517—523. Comment in: Ann Allergy Asthma Immunol 2001; 86: 5: 489—491.
64. Ebo D.G., Bridts C.H., Hagendorens M.M. et al. The prevalence and diagnostic value of specific IgE antibodies to inhalant, animal and plant food, and ficus allergens in patients with natural rubber latex allergy. Acta Clin Belg 2003; 58: 3: 183—189.
65. Heinrich J., Hoelscher B., Frye C. et al. Trends in prevalence of atopic diseases and allergic sensitization in children in Eastern Germany. Eur Res J 2002; 19: 6: 1040—1046.
66. Veniere A., Brousse R., Menelet I. et al. Importance ofblood tests for the diagnosis of drug allergies. Allerg Immunol (Paris) 2000; 32: 6: 226—230.
67. Cervera A., Lillo R., Garcia-Sanchez F., Madero L. et al. Flow cytometric assessment of hematopoietic cell subsets in cryopreserved preterm and term cord blood, influence of obstetrical parameters, and availability for transplantation. Am J Hematol 2006; 81: 6: 397—410.
68. Zeng Q.Y., Westermark S.O., Rasmuson-Lestander A., Wang X.R. Detection and quantification of Cladosporium in aerosols by real-time PCR. J Environ Monit 2006; 8: 1: 153—160.
69. Karpovich-Tate N., Dewey F.M., Smith E.J. et al. Detection of fungi in sinus fluid of patients with allergic fungal rhino-sinusitis. Acta Otolaryngol 2000; 120: 2: 296—302.
Поступила 16.12.07
