CC BY
66
Секреция цитокинов при эозинофилии у детей
Е.А. Ружицкая, Т.В. Виноградова, А.В. Семенов, А.Н. Пампура, М.С. Тренева, В.С. Сухоруков
Научно-исследовательский клинический институт педиатрии ГБОУ ВПО «РНИМУ им. Н.И. Пирогова», Москва
Cytokine secretion in children with eosinophilia
E.A. Ruzhitskaya, T.V. Vinogradova, A.V. Semyonov, A.N. Pampura, M.S. Treneva, V.S. Sukhorukov
Research Clinical Institute of Pediatrics, N.I. Pirogov Russian National Research Medical University, Moscow
Доказана значительная роль эозинофилов в патогенезе многих заболеваний (аллергических, гранулематозных, аутоиммунных, интерстициальных, идиопатических, паразитарных, неопластических и миелопролиферативных). Однако несмотря на длительность истории исследования эозинофилов, их биологические свойства по-прежнему малоизучены. В обзоре обобщены результаты исследований, посвященных спектру цитокинов, которые секретируются эозинофилами и обеспечивают их плейотропный эффект, в том числе иммуномодуляцию, влияние на гомеостаз и репарацию тканей. Также рассматриваются типы секреции цитокинов эозинофилами и влияние цитокинов на функции самих эозинофилов. Особое внимание уделено научным фактам, касающимся особенностей секреции цитокинов при аллергических заболеваниях у детей с эозинофилией и их патогенетической роли.
Ключевые слова: дети, эозинофилы, цитокины, аллергические заболевания.
There is evidence that eosinophils play a considerable role in the pathogenesis of many diseases (allergic, granulomatous, autoimmune, interstitial, idiopathic, parasitic, neoplastic, and myeloproliferative ones). However, despite the long history of studies of eosinophils, their biological properties were still little studied. The review summarizes the results of studies dealing with the spectrum of cytokines that are secreted by eosinophils and ensure their pleiotropic effects, including immunomodulation, an effect on tissue homeostasis and repair. It also describes the types of eosinophil secretion of cytokines and their effect on the function of eosinophils themselves. Special attention is paid to the scientific facts of cytokine secretion in allergic diseases in children with eosinophilia and to the pathogenic role of cytokines.
Key words: children, eosinophils, cytokines, allergic diseases.
Патогенетическая роль эозинофилов
Важность участия эозинофилов в развитии аллергического воспаления при болезнях органов дыхания, кожи и желудочно-кишечного тракта, а также при паразитарных и протозойных инвазиях несомненна. Доказана значительная роль эозинофилов в патогенезе наиболее распространенных аллергических заболеваний (бронхиальной астмы, аллергического ринита, атопического дерматита, лекарственной аллергии, эо-зинофильного эзофагита у детей). При паразитарных инвазиях и заболеваниях, вызванных рядом возбудителей и простейших (лямблиозе, остром кокцидиомико-зе, болезни кошачьих царапин, туберкулезе, хламидий-ной пневмонии) у детей, эозинофилия считается одним из характерных лабораторных признаков. Показано
© Коллектив авторов, 2015
Ros Vestn Perinatol Pediat 2015; 2:29-36
Адрес для корреспонденции: Ружицкая Елена Апполосовна — к.м.н., в.н.с. научно-исследовательской лаборатории общей патологии НИКИ педиатрии РНИМУ им. Н.И.Пирогова
Виноградова Татьяна Владимировна — к.м.н., в.н.с. той же лаборатории Семенов Алексей Владимирович — к.м.н., ст.н.с. той же лаборатории Сухоруков Владимир Сергеевич — д.м.н., проф., рук. той же лаборатории Пампура Александр Николаевич — д.м.н., зав. отделением аллергологии и клинической иммунологии указанного учреждения Тренева Марина Сергеевна — к.м.н., в.н.с. того же отделения 125412 Москва, ул. Талдомская, д. 2
участие эозинофилов в развитии многих гранулематозных заболеваний, в частности, гранулематозных васкулитов (темпоральный васкулит, синдром Churg— Strauss, полиартериит, гранулематоз Вегенера), эози-нофильного гранулематозного простатита, синдрома NERDS1. Отмечается участие эозинофилов в аутоиммунных процессах, в частности, при рассеянном склерозе, в реакциях, обусловленных трансплантацией органов. Эозинофильная инфильтрация легких сопровождает течение многих заболеваний органов дыхания (транзиторные эозинофильные инфильтраты легких, гистиоцитоз, хроническая эозинофильная пневмония, гиперчувствительный пневмонит, аллергический брон-холегочный аспергиллез, саркоидоз, идиопатический фиброз легких). В последнее время все чаще указывают на участие эозинофилов в патогенезе неопластических и миелопролиферативных заболевания (бронхогенной карциномы, гиперэозинофильного синдрома, Т-кле-точной лимфомы, болезни Ходжкина и др.) [1—6].
Несмотря на длительность истории исследования эозинофилов, их биологические свойства по-прежнему изучены недостаточно [1].
Краткая характеристика эозинофилов
Эозинофилы — лейкоциты, которые в большом количестве накапливаются в области аллергического
1 Узелки, эозинофилия, ревматизм, дерматит, опухоль.
воспаления или паразитарной инвазии. В ранних исследованиях эозинофилы относили к категории эффекторов, оказывающих в основном противопарази-тарное цитотоксическое действие или участвующих в развитии бронхиальной астмы посредством дегра-нуляции с высвобождением биологически активных веществ. Современные исследования доказывают плейотропность действия эозинофилов, выражающегося в иммуномодуляции, влиянии на гомеостаз и репарацию тканей посредством секреции широкого спектра цитокинов.
Современный методологический уровень позволяет осуществлять параллельную оценку широкого цитокинового спектра у детей с эозинофилией [8— 10]. Эозинофилы обладают уникальным свойством отвечать на изменения окружающей среды стремительной секрецией цитокинов, которые предварительно синтезируются, а затем хранятся в интрацел-люлярных гранулах [11].
Роль цитокинов, секретируемых эозинофилами
Цитокины — низкомолекулярные секретируемые белки, которые контролируют иммунный ответ, реакцию организма хозяина на экзогенную инфекцию, клиренс антигенов, репарацию тканей, восстановление гомеостаза [7].
Цитокины, секретируемые эозинофилами, обеспечивают широкий спектр биологических эффектов [5]. Секреция эозинофилами цитокинов, в частности, трансформирующего фактора роста-а, опосредует репарацию поврежденных тканей [12], а при хроническом воспалении посредством синтеза трансформирующего фактора роста-р, интерлейкина-13 и фактора роста эндотелия сосудов оказывает влияние на ремоделирование тканей и ангиогенез [13, 14]. Ассоциированные с эозинофилами цитокины вовлечены в фиброзирующие процессы при бронхиальной астме [15], эозинофильном эзофагите [16], идиопа-тическом фиброзе легких [17], фиброзе печени [18] и других заболеваниях.
При паразитарной инвазии эозинофилы ранее прочих клеток высвобождают интерлейкин-4 [5, 6]. Большинство клеток, секретирующих интерлейкин-4 в слизистой оболочке носа в первые 6 ч после действия аллергена, вызвавшего аллергический ринит, представлено эозинофилами [19]. Секретированные эозинофилами цитокины участвуют в регуляции иммунных реакций, опосредованных Т-хелперами 1-го и 2-го типов (ТЫ и ТЬ2) [20]. При аллергическом воспалении эозинофилы секретируют хемокины, индуцирующие выбор презентирующих (дендритных) клеток и специфических субпопуляций ^2-эффекторов памяти [21, 22].
Иммуноциты, нервные и мышечные клетки, а также сами эозинофилы реагируют на секретиро-ванные эозинофилами цитокины: фактор роста нерва, комплекс регуляции клеточного цикла, интер-
лейкин-5, эотаксины. Активированные эозинофилы, таким образом, опосредуют собственную мобилизацию в очаг воспаления. Секреция цитокинов тканевыми резидентными эозинофилами необходима для поддержания метаболизма и функции «местных» иммуноцитов, включая B-лимфоциты, несущие на мембране IgM-рецепторы [23, 24], и плазматические клетки [25]. Секреция эозинофилами цитокинов может модулироваться иммуноглобулинами G и A [26], липидными медиаторами, компонентами комплемента, взаимодействием с патогенами, продуктами, секретируемыми разными клетками [27].
Считается, что среди цитокинов наибольшее влияние на функции эозинофилов оказывает интерлей-кин-5. Он способствует пролиферации, дифференци-ровке, созреванию эозинофилов, высвобождению их из костного мозга, локальному накоплению в тканях, увеличению жизнеспособности и подавлению апопто-за. Интерлейкин-5 влияет на хемотаксические, фагоцитарные и цитотоксические свойства эозинофилов, индукцию высвобождения эозинофильного катион-ного белка, эозинофилсвязанного нейротоксина, эо-зинофильной пероксидазы, главного основного белка и секрецию некоторых цитокинов. Этот цитокин увеличивает экспрессию и аффинитет ряда рецепторов и поверхностных антигенов эозинофилов, усиливает синергизм взаимодействия с факторами некроза опухолей-а и -р. Под воздействием интерлейкина-5 увеличивается экспрессия матричной РНК ряда факторов и биологически активных белков [28—34].
Доказано влияние и других цитокинов на активность эозинофилов. Интерлейкины-3 и -5, грануло-цитарный/макрофагальный колониестимулирующий фактор индуцируют секрецию цитокинов эозинофи-лами даже при низких уровнях стимулирующего сигнала и влияют на их функцию [34, 35]. Предшественники эозинофилов находятся под влиянием интерлейки-нов-3 и -4, регулятора клеточного цикла, гранулоци-тарного/макрофагального колониестимулирующего фактора и эотаксина [28]. Время полужизни эозинофи-лов может зависеть от изменения концентрации определенных цитокинов [36]. Степень эозинофилии при ответе на конкретный антиген или аллерген связана с активностью B-лимфоцитов. Увеличение количества эозинофилов вызывают ^2-продукция интерлейки-нов-4 и -5 и активный синтез иммуноглобулина E [2]. Эотаксин-1 является хемоаттрактантом и активатором эозинофилов человека. Интерлейкин-5 и, возможно, эотаксин обеспечивают наибольшую двигательную активность зрелых эозинофилов [9, 29].
Секреция цитокинов эозинофилами
Существование резерва цитокинов в интрацел-люлярных гранулах эозинофилов выделяет их среди других лейкоцитов, в которых цитокины до момента секреции синтезируются de novo [11]. Диапазон био-
химических предшественников (преформ) цитокинов, которые могут быть выделены из эозинофилов человека, широк, и после стимуляции провоспалительные и иммунорегулирующие цитокины высвобождаются во внешнюю среду быстро и дифференцированно [13]. Секреция цитокинов, хранящихся в гранулах эозинофилов, может осуществляться различными путями: 1) классическим экзоцитозом, когда высвобождается целиком содержимое единственной гранулы; 2) сложным экзоцитозом, когда две и более интрацеллюляр-ные гранулы поступают одна за другой к клеточной мембране, высвобождая разнообразное содержимое; 3) поочередной (постепенной) дегрануляцией, когда специфические цитокины селективно поступают из гранул и осуществляется их челночное движение внутри секреторных везикул к плазматической мембране для экстрацеллюлярного высвобождения (при этом сохраняются интрацеллюлярные гранулы, пригодные для следующего цикла дегрануляции); 4) цитолизом, когда интактные гранулы высвобождаются в экстра-целлюлярное пространство через участок плазматической мембраны, где нарушена ее целостность. Чаще прочих in vivo при аллергических заболеваниях наблюдаются механизмы постепенной дегрануляции или цитолиз [11, 37]. Секреция цитокинов из эозинофилов строго селективна. В частности, были идентифицированы механизмы, посредством которых производится дифференцированный отбор интерлейкина-4 из ин-трацеллюлярных гранул [38].
В ряде работ исследована гомогенность/гетерогенность цитокинового спектра эозинофилов [13, 39, 40]. Выявлена предварительная экспрессия семи разных цитокинов в лизатах эозинофилов крови каждого из обследованных здоровых индивидуумов и больных с легкой степенью аллергии [13]. Все циркулирующие эозинофилы сходны по цитокиновому спектру, хотя число гранул, в которых хранятся цитокины, варьирует. Напротив, при исследовании эозинофилов тканей желудочно-кишечного тракта, глаза и кожи [40, 41] показана значительная вариабельность экспрессии цитокинов в зависимости от клинического статуса больного. Высказано предположение, что у циркулирующих эозинофилов более широкий потенциал предшественников цитокинов по сравнению с тканевыми, в которых спектр преформ моделируется в зависимости от окружающей микросреды. Кластеры свободных эозинофильных гранул часто находят в тканях при атопическом дерматите [42], крапивнице [43], эозинофильном эзофагите [20], паразитарных инвазиях [44], в слизистой оболочке респираторного тракта при аллергическом рините [45], бронхиальной астме [46] и других заболеваниях.
Роль эозинофилов при заболеваниях у детей
До настоящего времени не существует единого мнения относительно особенностей морфологии и эф-
фекторной функции эозинофилов при аллергических заболеваниях у детей. Внимание, уделяемое эозинофи-лии, неадекватно мало по сравнению с ее патогенетической значимостью при аллергии [47]. Специалисты отмечают недостаток информации о механизмах активации эозинофилов и их цитокин/хемокиновом ответе у детей с аллергическими заболеваниями [8, 48—50].
Единичные работы посвящены эозинофилии у детей в возрасте до года [3, 9]. K. Weisse и соавт. (2012) исследовали факторы, которые влияли на число предшественников эозинофилов и базофилов в крови, и их активацию в присутствии интерлейкинов-3, -5 и гра-нулоцитарно/макрофагального колониестимулирую-щего фактора у детей в возрасте до года с повышенным риском развития аллергии [3]. Была выявлена прямая корреляция уровня интерлейкина-5 и уровня эотакси-на с показателями активации эозинофилов [9].
Исследования эозинофилии у детей в основном касались бронхиальной астмы [8—10], атопического дерматита [3, 51—53], аллергического кератоконъ-юнктивита [54], аллергического ринита [9], эозино-фильного эзофагита [4, 34, 55, 56], пищевой аллергии [53, 57—59], гиперэозинофильного синдрома [60], назального полипоза [61], вирусиндуцирован-ного стридора [10].
Существует мнение, что присутствие эозинофилов и их продуктов в коже указывает на наличие атопи-ческого дерматита. Важную патогенетическую роль при этом заболевании придают эотаксину-1 и интер-лейкину-4. Именно увеличением экспрессии эотак-сина-1 на фибробластах объясняют эозинофильную инфильтрацию участков кожи, вовлеченных в атопи-ческий дерматит. Высокотехнологичными методами выявлено снижение интерлейкин-4-индуцированной экспрессии эотаксин-1-матричной РНК в культуре фибробластов из биоптатов пораженной кожи детей с атопическим дерматитом при остром атопическом воспалении и локальной тканевой эозинофилии. По мнению авторов, это указывает на увеличение активности интерлейкина-4 в очагах поражения и доказывает важную роль индуцируемой интерлейкином-4 экспрессии эотаксина-1 при остром дерматите [51]. У детей в возрасте до года с атопическим или себо-рейным дерматитом в циркуляции увеличено количество интерлейкинов-3, -5- и предшественников эозинофилов и базофилов, стимулируемых грануло-цитарно/макрофагальным колониестимулирующим фактором, что может играть значительную роль в развитии воспаления кожи в течение первого года жизни [3]. При анализе уровня интерлейкинов-4, -5, -13, -17, -17F, -22, а также трансформирующего фактора роста-ß показано, что одним из маркеров тяжести атопического дерматита у детей является интерлей-кин-22, определение которого может быть полезно для мониторирования активности кожного воспаления [62, 63].
При аллергическом рините число эозинофилов в крови выше, чем в норме, однако уровень интер-лейкина-5 в сыворотке крови при этом может существенно не отличаться от нормального. Достоверной корреляции между концентрацией интерлейкина-5 и процентом эозинофилов не наблюдается. Напротив, уровень эотаксинов, эозинофилсвязанного нейроток-сина и эозинофильного катионного белка прямо коррелируют с относительным числом эозинофилов [9].
Наибольшее число работ посвящено цитоки-новому спектру при бронхиальной астме [8—10, 64—66], при которой у многих детей в слизистой оболочке органов дыхания и крови выявляется эо-зинофилия, многократно превышающая показатели здоровых детей этого возраста [64, 65]. Проведен ряд исследований цитокинового профиля сыворотки крови детей с бронхиальной астмой [8—10]. Исследовано содержание эозинофильного катионного белка, а также широкого спектра цитокинов и хемо-кинов в остром периоде астмы и в периоде ремиссии [8, 10]. В результате исследования, в частности, показано, что ключевыми регуляторами эозинофилии при обострении бронхиальной астмы могут быть ^2-ассоциированные интерлейкин-5 и эотаксин. У детей со стабильной бронхиальной астмой роль этих цитокинов в патологическом процессе полностью не определена [9], однако у них выявлена корреляция уровня интерлейкина-5 и уровня эотаксина со степенью активации эозинофилов. Доказано, что уровень эотаксина у больных с частыми обострениями бронхиальной астмы выше, чем у здоровых детей соответствующего возраста. У таких больных не найдено корреляции между уровнем интерлейкина-5 и процентом эозинофилов, уровнем эозинофилсвя-занного нейротоксина и уровнем эозинофильного катионного белка. В то же время уровень эотакси-на с высокой степенью значимости коррелировал с процентом эозинофилов, а также с концентрацией эозинофилсвязанного нейротоксина и уровнем эо-зинофильного катионного белка [9].
H. Li и соавт. (2012) исследовали в мокроте детей с бронхиальной астмой уровень фактора роста нерва и интерлейкина-4. Для этого определяли количественные показатели матричной РНК фактора роста нерва и интерлейкина-4, степень экспрессии которых в клетках мокроты при бронхиальной астме была выше, чем в контрольной группе. Значения показателей положительно коррелировали с относительным количеством эозинофилов и значительно уменьшались у детей с бронхиальной астмой после лечения. По заключению авторов, эозинофильная инфильтрация и соответствующее увеличение экспрессии фактора роста нерва и интерлейкина-4 играют ключевую роль в развитии астмы у детей, что полезно учитывать при диагностике этого заболевания и анализе эффективности лечения [64].
Фундаментальные исследования по оценке цито-кинового/хемокинового ответа при эозинофилии осуществлялись у детей именно с бронхиальной астмой [8]. Так, M. Kato и соавт. (2010) провели фундаментальное исследование по определению значительного количества патогенетически значимых параметров, ассоциированных с эозинофилами в периферической крови. Оценивали уровень эозинофильного катионного белка, интерлейкинов -1ß, -1га, -2, -4, -5, -6, -7, -8, -9, -10, -12, -13, -15, -17, интерферона-у, эотаксина, фактора некроза опухолей-a, гранулоцитарно/ макрофагального колониестимулирующего фактора, гранулоцитарного колониестимулирующего фактора, моноцитарного хемоаттрактантного белка-1, хемо-аттрактантов иммуноцитов и эозинофилов (MIP-1a, MIP-1ß, RANTES), тромбоцитарного фактора роста, основного фактора роста фибробластов, фактора роста эндотелия сосудов, интерферон-индуцирующего бел-ка-10 с использованием мультиплексного гранул-свя-зывающего анализа (bead-based assay) у детей с бронхиальной астмой в остром периоде и периоде ремиссии. Показано, что в остром периоде бронхиальной астмы по сравнению с периодом ремиссии значительно повышены показатели сывороточной концентрации эо-зинофильного катионного белка, интерлейкинов-1га, -5, -6, -8 и -10, гранулоцитарного колониестимули-рующего фактора, моноцитарного хемоаттрактантно-го белка-1 и интерферон-индуцирующего белка-10. Уровни эозинофильного катионного белка, интерлей-кина-5 и интерферон-индуцирующего белка-10 были значительно выше при обострении астмы, чем в контроле. Полученные данные позволили авторам высказать мнение, что активация эозинофилов и ассоциированная с этим секреция широкого спектра цитокинов могут индуцировать обострение астмы у детей. Показано, что в периоде обострения астмы при применении системных кортикостероидов значительно повышается уровень эозинофильного катионного белка, интер-лейкинов-5, -6, -1ra и интерферон-индуцирующего белка-10, но не интерлейкинов 8, 10, гранулоцитарно-го колониестимулирующего фактора и моноцитарного хемоаттрактантного белка-1, концентрация которых значительно снижается после лечения [8].
Проведено сопоставление процессов ремоделиро-вания тканей респираторного тракта у детей с «эози-нофильной» и «неэозинофильной» астмой. Проанализированы гистологические особенности биоптатов тканей бронхов, взятых во время бронхоскопии. Степень ремоделирования респираторного тракта оценивали по ряду признаков: утолщению базальных мембран, атрофии эпителия и снижению ангиогенеза. Параллельно с количественными гистологическими и иммуногистохимическими методами исследовали показатели активации иммунитета — степень инфильтрации тканей иммуноцитами, концентрацию интерлейкина-4, -5, -6, трансформирующего фактора
роста-р, числа рецепторов II типа трансформирующего фактора роста-р. Основные гистологические признаки ремоделирования тканей респираторного тракта выявлены у детей как с «эозинофильной», так и «неэозинофильной» астмой. В обеих группах отмечалось утолщение базальных мембран, атрофия эпителия и изменение числа кровеносных сосудов по сравнению с контролем. В обеих группах увеличивалась экспрессия интерлейкинов-4 и -5, в то время как число рецепторов II типа трансформирующего фактора роста-р уменьшалось [66].
Специалисты отмечают недостаток информации, касающейся активации эозинофилов и их цитоки-нового ответа при вирусиндуцированном стридоре [10]. G. ТигаШ и соавт. (2008) исследовали биоптаты бронхов детей с мультитриггерным стридором с ато-пией или без таковой, а также у детей без атопии или стридора. Оценивали степень атрофии эпителия, утолщения базальной мембраны, ангиогенез, наличие клеток воспаления, интерлейкин-4+ и ин-терлейкин-5+ клеток в субэпителиальном слое. У детей со стридором в биоптатах было значительно увеличено количество эозинофилов, наблюдалась выраженная атрофия эпителия, утолщение базаль-ной мембраны, увеличенное число сосудов. У этих же детей отмечали увеличение экспрессии интер-лейкина-4 и -5 [67]. Позднее М. КаШ и соавт. (2011) провели определение эозинофильного катионного протеина и 27 цитокинов/хемокинов в сыворотке и назальном секрете у детей со стридором, вызванным респираторными вирусами. Антигены вирусов в назальном секрете выявляли либо «напрямую», либо с помощью «обратной» полимеразной цепной реакции, следующей за ДНК-секвенированием. При обострении стридора чаще прочих выявляли рино-вирус (в 59 пробах из 174), респираторный синци-тиальный вирус 1 (в 44 пробах), энтеровирус (в 17), прочие вирусы (в 19). В 35 пробах вирусы не были найдены. Концентрация эозинофильного катионно-го белка, интерлейкинов-5, -6, -1га, интерферон-ин-дуцирующего белка-10 у детей с риновирусиндуци-рованным стридором была значительно повышена по сравнению с данными у пациентов без стридора, а уровень эозинофильного катионного белка, интер-лейкина -5 и интерферониндуцирующего белка-10 — по сравнению с показателями у здоровых детей. По мнению авторов, различие цитокинового профиля и связанной с этим эозинофильной активации может влиять на обострение стридора, индуцированного вирусами, у детей [10].
Ряд работ посвящен эозинофильному эзофагиту [4, 34, 55—56], который представляет собой хроническое аллергическое (атопическое) заболевание. Патогенез его недостаточно изучен, хотя заболевание часто встречается и у детей, и у взрослых. Эозино-фильный эзофагит характеризуется наличием более
15 эозинофилов в поле зрения в биоптатах слизистой оболочки пищевода [56]. Оценивали уровень ин-терлейкина-5, эозинофилзависимого нейротоксина в сыворотке крови и кале в зависимости от клинических особенностей болезни и ее активности у детей с эозинофильным эзофагитом на протяжении 0, 4, 12, 18 и 24 нед на фоне кортикостероидной терапии в течение первых 12 нед. На 4-й неделе выявлено значительное снижение уровня эозинофилзависимого ней-ротоксина в сыворотке крови детей с эозинофильным эзофагитом по сравнению с исходным уровнем, затем возврат показателя к исходному в сроки от 4 до 12 нед, затем его стабилизация в периоде от 12 до 24 нед. Значения сывороточного интерлейкина-5 и эозинофил-зависимого нейротоксина в стуле статистически не отличались от контрольных и не показывали существенной динамики [55].
При проведении ретроспективного исследования у всех детей с пищевой аллергией в возрасте от 3 до 36 мес выявлено увеличение количества периферических эозинофилов, повышение уровня интер-лейкинов-4, -5, эозинофильного катионного белка. Применение элиминационных диет у таких больных приводило к снижению числа эозинофилов [57].
K. Ohtomo и соавт. (2010) показали важную роль трансформирующего фактора роста-ßj в развитии тканевой эозинофилии при аллергическом керато-конъюнктивите у детей. Исследовали иммуноги-стохимическую экспрессию цитокина и ассоциированных с ним белков в гигантских сосочках, а также изменение секреции этого фактора в ответ на продукцию эотаксина в культуре конъюнктивальных и роговичных фибробластов. Показано, что при аллергическом кератоконъюнктивите увеличивается экспрессия трансформирующего фактора роста-ßj и ассоциированных с ним белков (фосфорилирован-ного цитоплазматического медиатора 2 — Smad2, ин-тегрина avß, a-гладкомышечного актина, проколла-гена 1-го типа, тенасцина-C) в гигантских сосочках. При этом синергическое воздействие трансформирующего фактора роста-ßj, интерлейкинов-4 и -13 приводит к увеличению продукции эотаксина в культуре конъюнктивальных и роговичных фибробластов. Авторами установлено, что эффект, оказываемый трансформирующим фактором роста-ßj, интерлейкином-4 и -13, ингибируется глюкокортикоидами, но не ци-клоспоринами и такролимусом [54].
В последние годы повышается интерес специалистов к изучению гиперэозинофильного синдрома, который представляет собой гетерогенную группу редких патологических состояний, сопровождающихся эозинофилией крови (1,5-109/л и более), отсутствием ее объективных причин и очевидным эозинофилассоциированным патогенезом. В настоящее время может осуществляться дифференциальная диагностика различных типов этого синдрома
разной этиологии [60], однако число публикаций по этой проблеме по-прежнему невелико.
Работ, целенаправленно посвященных исследованию патогенеза гиперэозинофильного синдрома в детском возрасте, не найдено, хотя встречаются фундаментальные исследования, в которых анализируется состояние больных в возрасте от 6 лет. Так, на основании результатов мультицентрового исследования P. Ogbogu и соавт. (2009) были суммированы основные демографические, клинические и лабораторные характеристики достаточно крупных разрозненных когорт больных c гиперэозинофильным синдромом и обобщены результаты терапии. В ретроспективный анализ были включены клинические и лабораторные данные 188 пациентов, наблюдавшихся в 11 институтах США и Европы [60]. Одной из особенностей цитокинового профиля при этом синдроме является значительное, нередко многократное повышение уровня интерлейкина-5 [60, 68].
Мало изучен цитокиновый профиль при эозино-фильном назальном полипозе. F. Nunes и соавт. (2009) исследовали экспрессию матричной РНК интерлей-кинов-4, -5,- 6, -8, гранулоцитарно/макрофагального колониестимулирующего фактора и интерферона-у при эозинофильных и неэозинофильных полипозах у больных разного возраста, в том числе у детей в возрасте 3 лет и старше. Как и при других болезнях, ассоциированных с эозинофилией, при эозинофиль-ных полипозах выявлено повышение уровня интер-лейкинов-4 и -6, что позволило авторам считать эти цитокины важными медиаторами эозинофилии при данном заболевании [61].
Малоизученным остается также патогенез гиперчувствительного пневмонита, сопровождающегося эозинофилией [69, 70]. Считается, что для развития заболевания основное значение имеют клеточно-опосредованные реакции с участием Т-лимфоцитов и естественных киллеров. Патогенетическая роль эозинофилов при данном заболевании исследована недостаточно, в особенности у детей. При гиперчувствительном пневмоните в биологических жидкостях отмечено повышение уровня ряда цитокинов, включая интерлейкины-8 и -12, фактор некроза опухолей-a и интерферон-у [70].
Паразитарные инвазии у детей часто ассоциируются с эозинофилией. Так, D. Nagy и соавт. (2012) исследовали число эозинофилов, уровень сывороточных цитокинов (интерлейкинов-1, -2, -4, -5, -6, -10 и -13, интерферона-у, фактора некроза опухолей-a), общего иммуноглобулина E, результаты прик-теста и неспецифических бронхиальных провокационных тестов у детей с токсокарозом. При токсокарозе, наряду с эозинофилией, был значительно повышен уровень протективных провоспалительных цитоки-нов — интерферона-у, интерлейкинов-6 и -13, а также противовоспалительного интерлейкина-10 [71].
Ряд работ посвящен цитокиновому статусу при лечении детей с эозинофилией [34, 56, 65]. Уже ранние исследования позволили предположить, что, ввиду важнейшей роли интерлейкина-5 в регуляции эози-нофильного воспаления, лечение моноклональными антителами к этому цитокину (mepolizumab) может привести к снижению риска обострения. Для проверки этой гипотезы в 2009—2011 гг. проведено мульти-центровое дублированное плацебо-контролируемое исследование в 81 центре 13 стран. Обследованы пациенты 12—74 лет с периодическими обострениями астмы и признаками эозинофильного воспаления респираторного тракта. Больные получили 13 инфу-зий различных доз препарата с 4-недельными интервалами. Рандомизированы пациенты (n=621), получавшие плацебо и различные дозы препарата. При введении 75 мг препарата частота обострений снизилась на 48% (p<0,0001), 250 мг препарата — на 39% (p=0,0005), 750 мг - на 52% (p<0,0001), что значительно выше, чем в группе плацебо. Т.е. было показано, что блокирующие моноклональные антиинтерлей-кин-5-антитела представляют собой эффективный и толерантный препарат, который снижает риск обострений при астме, связанной с эозинофилией, в том числе у детей [65]. Позднее J. Spergel и соавт. (2012) применили нейтрализующие моноклональные ан-тиинтерлейкин-5-антитела для лечения детского эо-зинофильного эзофагита. Эффект нейтрализующих антител оценивали в динамике от 0 до 15 нед, сопоставляя число эзофагеальных интраэпителиальных эозинофилов, которое значительно снизилось через 12—15 нед. Различие показателей в основной группе и группе плацебо было статистически значимым [51].
Таким образом, доказано участие эозинофилов в патогенезе многих заболеваний, однако в настоящее время по-прежнему актуально решение ряда вопросов, в том числе: каким образом эозинофилы синтезируют, сохраняют и секретируют обширный арсенал цитокинов в норме и при патологии. Современные высокотехнологичные методы, включая электронную томографию, обратно-транскрипционную полимеразную цепную реакцию, количественные гистологические и иммуногистохимические технологии in situ и др., дают возможность понимания процесса секреции цитокинов, которые сохраняются в гранулах эозинофилов.
По-прежнему неадекватно малочисленны прикладные исследования патогенеза заболеваний, ассоциированных с циркуляторной и тканевой эози-нофилией. Эти исследования необходимы не только для диагностики и поиска новых терапевтических мишеней для лечения широкого спектра заболеваний, но и для познания сложнейших кооперативных межклеточных взаимодействий при заболеваниях, сопровождающихся развитием эозинофилии у детей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Lynch O.T., Giembycz M.A., Barnes P.J. et al. Outside-in' signalling mechanisms underlying CD11b/CD18-mediated NADPH oxidase activation in human adherent blood eosinophils. Br J Pharmacol 1999; 128: 6: 1149—1158.
2. Vieira Silva C.C., Nogueira Ferraz C.R., Fornari J.V. et al. Epidemiological analysis of eosinophilia and elevation of immunoglobulin E as a predictable and relative risk of en-teroparasitosis. Rev Cubana Med Trop 2012; 64: 1: 22—26.
3. Weisse K., Lehmann I., Heroux D. et al. The LINA cohort: indoor chemical exposure, circulating eosinophil/basophil (Eo/B) progenitors and early life skin manifestations. Clin Exp Allergy 2012; 42: 9: 1337—1346.
4. Walsh G.M. Reslizumab for pediatric eosinophilic esopha-gitis. Immunotherapy 2010; 2: 4: 461—465.
5. Voehringer D., Shinkai K., Locksley R.M. Type 2 immunity reflects orchestrated recruitment of cells committed to IL-4 production. Immunity 2004; 20: 3: 267—277.
6. Sabin E.A., Kopf M.A., Pearce E.J. Schistosoma mansoni egg-induced early IL-4 production is dependent upon IL-5 and eosinophils. J Exp Med 1996; 184: 5: 1871—1878.
7. Atamas S., Chapoval S.P., Keegan A.D. Cytokines in chronic respiratory diseases. Biol Rep 2013; 5: 3.
8. Kato M., Yamada Y., Maruyama K. et al. Serum eosinophil cationic protein and 27 cytokines/chemokines in acute exacerbation of childhood asthma. Int Arch Allergy Immunol 2010; 152: Suppl 1: 62—66.
9. Kim C.K., Kita H., Callaway Z. et al. The roles of a Th2 cytokine and CC chemokine in children with stable asthma: potential implication in eosinophil degranulation. Pediat Allergy Immunol 2010; 21: 4 Pt 2: е697—704.
10. Kato M., Tsukagoshi H., Yoshizumi M. et al. Different cyto-kine profile and eosinophil activation are involved in rhino-virus- and RS virus-induced acute exacerbation of childhood wheezing. Pediat Allergy Immunol 2011; 22: 1 Pt 2: e87—94.
11. Melo R.C.N., Liu L., Xenakis J.J. et al. Eosinophil-derived cytokines in health and disease: unraveling novel mechanisms of selective secretion. Allergy 2013; 68: 3: 274—284.
12. Todd R., Donoff B.R., Chiang T. et al. The eosinophil as a cellular source of transforming growth factor alpha in healingcutaneous wounds. Am J Pathol 1991; 138: 6: 1307—1313.
13. Detoraki A., Granata F., Staibano S. et al. Angiogenesis and lymphangiogenesis in bronchial asthma. Allergy 2010; 65: 8: 946—958.
14. Hoshino M., Nakamura Y., Hamid Q.A. Gene expression of vascular endothelial growth factor and its receptors and angiogenesis in bronchial asthma. J Allergy Clin Immunol 2001; 107: 6: 1034—1038.
15. Kay A.B. The role of eosinophils in the pathogenesis of asthma. Trends Mol Med 2005; 11: 4: 148—152.
16. Aceves S.S., Newbury R.O., Dohil R. et al. Esophageal remodeling in pediatric eosinophilic esophagitis. J Allergy Clin Immunol 2007; 119: 1: 206—212.
17. Gharaee-Kermani M., Phan S.H. Molecular mechanisms of and possible treatment strategies for idiopathic pulmonary fibrosis. Curr Pharm Des 2005; 11: 30: 3943—3971.
18. Bataller R., Brenner D.A. Liver fibrosis. J Clin Invest 2005; 115: 2: 209—218.
19. Nouri-Aria K.T., O'Brien F., Noble W. et al. Cytokine expression during allergen-induced late nasal responses: IL-4 and IL-5 mRNA is expressed early (at 6 h) predominantly by eosinophils. Clin Exp Allergy 2000; 30: 12: 1709—1716.
20. Woerly G., Roger N., Loiseau S. et al. Expression of Th1 and Th2 immunoregulatory cytokines by human eosinophils. Int Arch Allergy Immunol 1999; 118: 2—4: 95—97.
21. Walsh E.R., Sahu N., Kearley J. et al. Strain-specific requirement for eosinophils in the recruitment of T cells to
the lung during the development of allergic asthma. J Exp Med 2008; 205: 6: 1285 — 1292.
22. Rose C.E., Lannigan J.A., Kim P. et al. Murine lung eosinophil activation and chemokine production in allergic airway inflammation. Cell Mol Immunol 2010; 7: 5: 361—374.
23. Jordan M.B., Mills D.M., Kappler J. et al. Promotion of B cell immune responses via an alum-induced myeloid cell population. Science 2004; 304: 5678: 1808—1810.
24. Wang H.B., Weller P.F. Pivotal advance: eosinophils mediate early alum adjuvant-elicited B cell priming and IgM production. J Leukoc Biol 2008; 83: 4: 817—821.
25. Chu V.T., Fröhlich A., Steinhauser G. et al. Eosinophils are required for the maintenance of plasma cells in the bone marrow. Nat Immunol 2011; 12: 2: 151—159.
26. Abu-Ghazaleh R.I., Fujisawa T., Mestecky J. et al. IgA-induced eosinophil degranulation. J Immunol 1989; 142: 7: 2393— 2400.
27. Wong C.K., Cheung P.F., Ip W.K. et al. Intracellular signaling mechanisms regulating toll-like receptor-mediated activation of eosinophils. Am J Res Cell Mol Biol 2007; 37: 1: 85—96.
28. Kobayashi H. Effect of c-kit ligand (stem cell factor) in combination with interleukin-5, ranulocyte/macrophage colony-stimulating factor, and interleukin-3, on eosinophil lineage. Int J Hematol 1993; 58: 21—26.
29. Palframan R.T., Collins P.D., Severs N.J. et al. Mechanisms of acute eosinophil mobilization from the bone marrow stimulated by interleukin-5: the role of specific adhesion molecules and phosphatidilinositol-3-kinase. J Exp Med 1998; 188: 9: 1621—1632.
30. Palframan R.T., Collins P.D., Williams T.J. et al. Eotaxin induces a rapid release of eosinophils and their progenitors from the bone marrow. Blood 1998; 91: 2240—2248.
31. McEwen B.J. Eosinophils: A review. Vet Res Commun 1990; 16: 11—44.
32. Sanderson C.J. Eosinophil differentiation factor (interleu-kin-5). Immunob 1990; 49: 231—256.
33. Clutterbuck E.J., Hirst E.M., Sanderson C.J. Human inter-leukin-5 (IL-5) regulates the production of eosinophils in human bone marrow cultures: Comparison and interaction with IL-1, IL-3, IL-6, and GMCSF. Blood 1989; 73: 1504—1512.
34. Spergel J.M., Rothenberg M.E., Collins M.H. et al. Reslizumab in children and adolescents with eosinophilic esophagitis: results of a double-blind, randomized, placebo-controlled trial. J Allergy Clin Immunol 2012; 129: 2: 456—463.
35. Bates M.E., Green V.L., Bertics P.J. ERK1 and ERK2 activation by chemotactic factors in human eosinophils is interleu-kin 5-dependent and contributes to leukotriene C(4) biosynthesis. J Biol Chem 2000; 275: 15: 10968—10975.
36. Steinbach K.H., Schick P., Trepel F. et al. Estimation of kinetic parameters of neutrophilic, eosinophilic, and basophilic granulocytes in human blood. Blut 1979; 39: 1: 27—38.
37. Melo R.C., Perez S.A., Spencer L.A. et al. Intragranular vesicu-lotubular compartments are involved in piecemeal degranulation by activated human eosinophils. Traffic 2005; 6: 10: 866—879.
38. Spencer L.A., Melo R.C., Perez S.A. et al. Cytokine receptor-mediated trafficking of preformed IL-4 in eosinophils identifies an innate immune mechanism of cytokine secretion. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103: 9: 3333—3338.
39. Melo R.C., Spencer L.A., Perez S.A. et al. Vesicle-mediated secretion of human eosinophil granule-derived major basic protein. Lab Invest 2009; 89: 7: 769—781.
40. Roth N., Stadler S., Lemann M. et al. Distinct eosinophil cytokine expression patterns in skin diseases — the possible existence of functionally different eosinophil subpopulations. Allergy 2011; 66: 11: 1477—1486.
41. Straumann A., Kristl J., Conus S. et al. Cytokine expression in healthy and inflamed mucosa: probing the role of eosinophils in the digestive tract. Inflamm Bowel Dis 2005; 11: 8: 720—726.
42. Cheng J.F., Ott N.L., Peterson E.A. et al. Dermal eosinophils in atopic dermatitis undergo cytolytic degeneration. J Allergy Clin Immunol. 1997; 99: 5: 683—692.
43. Toyoda M., Maruyama T., Morohashi M. Free eosinophil granules in urticaria: a correlation with the duration of wheals. Am J Dermatopathol 1996; 18: 1: 49—57.
44. Gutierrez-Pena E.J., Knab J., Buttner D.W. Immunoelectron microscopic evidence for release of eosinophil granule matrix protein onto microfilariae of Onchocerca volvulus in the skin after exposure to amocarzine. Parasitol Res 1998; 84: 8: 607—615.
45. Watanabe K., Misu T., Inoue S. et al. Cytolysis of eosinophils in nasal secretions. Ann Otol Rhinol Laryngol 2003; 112: 2: 169—173.
46. Persson C.G., Erjefalt J.S. «Ultimate activation» of eosinophils in vivo: lysis and release of clusters of free eosinophil granules (Cfegs) Thorax 1997; 52: 6: 569—574.
47. Сухорукое В.С., Пампура А.Н., Ружицкая Е.А. и др. Оценка эозинофилограммы периферической крови у детей с эозинофилией. Клин лаб диагностика 2013; 4: 13—16. (Sukhorukov V.S, Pampura A.N., Ruzhitskaja E.A. et al. Estimation of eosinophilogramme of peripheral blood in children with eosinophils. Klin lab diagnostika 2013; 4: 13—16.)
48. Виноградова Т.В., Чусляееа А.А., Ружицкая Е.А. и др. Особенности цитокинового статуса у детей с атопическим дерматитом. Клин лаб диагностика 2013; 9: 55. (Vinogra-dova T.V., Chusljaeva A.A., Ruzhitskaja E.A. et al. Features of cytokine status in children with atopic dermatitis. Klin lab diagnostika 2013; 9: 55.)
49. Чусляееа А.А., Пампура А.Н., Виноградова Т.В. Уровень эозинофилов, IL-5 и хемокинов у детей с атопическим дерматитом. Рос аллергол журн 2013; 2: 2: 313—314 (Chusljaeva A.A., Pampura A.N., Vinogradova T.V. Levels of eosinophils, IL-5 and chemokines in children with atopic dermatitis. Ros allergol zh. 2013; 2: 2: 313—314).
50. Subbarao G., Rosenman M.B., Ohnuki L. Exploring potential noninvasive biomarkers in eosinophilic esophagitis in children. J Pediat Gastroenterol Nutr 2011; 53: 6: 651—658.
51. Gahr N., Fölster-Holst R., Weichenthal M. et al. Dermal fibro-blasts from acute inflamed atopic dermatitis lesions display increased eotaxin/CCL11 responsiveness to interleukin-4 stimulation. Br J Dermatol 2011; 164: 3: 586—592.
52. Hong S.W., Kim M.R., Lee E.Y. et al. Extracellular vesicles derived from Staphylococcus aureus induce atopic dermatitislike skin inflammation. Allergy 2011; 66: 3: 351—359.
53. Yamakawa Y., Ohtsuka Y., Ohtani K. et al. Effects of leukotri-ene receptor antagonists on peripheral eosinophil counts and serum IgE levels in children with food allergy. Drugs RD 2010; 10: 3: 147—154.
54. Ohtomo K., Ebihara N., Matsuda A. et al. Role of TGF-ß in tissue eosinophilia associated with vernal keratoconjunctivitis. Exp Eye Res 2010; 91: 5: 748—754.
55. Tantibhaedhyangkul U., Tatevian N., Gilger M.A. et al. Increased esophageal regulatory T cells and eosinophil characteristics in children with eosinophilic esophagitis and gas-troesophageal reflux disease. Ann Clin Lab Sci 2009; 39: 2: 99—107.
56. Remedios M., Jones D., Kerlin P. Eosinophilic oesophagitis: epidemiology, pathogenesis and management. Drugs 2011; 71: 5: 527—540.
57. Варламов Е.Е., Виноградова Т.В., Чусляееа А.А. и др. Биомаркеры аллергического воспаления и тяжесть атопиче-ского дерматита у детей. Рос аллергол журн 2012; 5: 31— 35. (Varlamov E.E., Vinogradova T.V., Chusljaeva A.A. et al. Biomarker of an allergic inflammation and weight of atopic dermatitis in children. Ros а^^! zhurn 2012; 5: 31—35.)
58. Варламов Е.Е., Виноградова Т.В., Чусляева А.А. и др. Особенности цитокинового профиля у детей раннего возраста с множественной непереносимостью пищевых белков. Рос аллергол журн 2012; 5: 76—80. (Varlamov E.E., Vinogradova T.V., Chusljaeva A.A. et al. Feature of cytokine profile in children of early age with plural intolerance of food fibers. Ros allergol zhurn 2012; 5: 76—80.)
59. Виноградова Т.В., Чусляева А.А., Варламов Е.Е. и др. Современная оценка цитокинового статуса детей при атопи-ческом дерматите. Рос вест перинатол и педиат 2014; 1: 76—81. (Vinogradova T.V., Chusljaeva A.A., Varlamov E.E. et al. Modern estimation of cytokine status in children with atopic dermatitis. Ros vest perinatol i pediat 2014; 1: 76—81.)
60. Ogbogu P.U., Bochner B.S., Butterfield J.H. et al. Hypereo-sinophilic syndrome: a multicenter, retrospective analysis of clinical characteristics and response to therapy. J Allergy Clin Immunol 2009; 124: 6: 1319—1325.
61. Nunes F.B., Becker C.G., Becker H.M. С et al. Cytokines profile in cystic fibrosis patients with nasal polyps. Rev Laryngol Otol Rhinol (Bord) 2009; 130: 3: 163—167.
62. Чусляева А.А., Пампура А.Н., Виноградова Т.В. Роль IL-22 у детей с атопическим дерматитом. Клин лаб диагностика 2013; 9: 57. (Chusljaeva A.A., Pampura A.N., Vinogradova T.V. Role of IL-22 in children with atopic dermatitis. Klin lab diagnostika 2013; 9: 57.)
63. Ружицкая Е.А., Виноградова Т.В., Чусляева А.А. и др. Объективизация оценки эозинофилограммы детей с аллергическими заболеваниями. Клин лаб диагностика 2013; 9: 57. (Ruzhitskaja E.A., Vinogradova T.V., Chusljaeva A.A. et al. Objectivization of estimation of eosinophilogramme in children with allergic diseases. Klin lab diagnostika 2013; 9: 57ю)
64. Li H.Z., Jin Z.Y., Yuan X.Z., Jin C.J. Levels of nerve growth factor and interleukin-4 in the induced sputum of children with cough variant asthma. Zhongguo Dang Dai Er Ke Za Zhi. 2012;14:12:924—927.
65. PavordI.D., Korn S., Howarth P. et al. Mepolizumab for severe eosinophilic asthma (DREAM): a multicentre, double-blind, placebo-controlled trial. Lancet 2012; 380: 9842: 651—659.
66. Baraldo S., Turato G., Bazzan E. et al. Noneosinophilic asthma in children: relation with airway remodelling. Eur Res J 2011; 38: 3: 575—583.
67. Turato G., Barbato A., Baraldo S. et al. Nonatopic children with multitrigger wheezing have airway pathology comparable to atopic asthma. Am J Res Crit Care Med 2008; 178: 5: 476—482.
68. Stein M.L., Villanueva J.M., Buckmeier B.K. et al. Anti-IL-5 (mepolizumab) therapy reduces eosinophil activation ex vivo and increases IL-5 and IL-5 receptor levels. J Allergy Clin Immunol 2008; 121: 1473—1483.
69. Vece T.J., Fan L.L. Interstitial Lung Disease in Children Older Than 2 Years. Pediatric Allergy, Immunol Pulmonol Pediat 2010; 23: 1: 33—41.
70. Buchvald F., Petersen B.L., Damgaard K. et al. Frequency, treatment, and functional outcome in children with hyper-sensitivity pneumonitis. Pediat Pulmonol 2011; 8: 11: 1098— 1107.
71. Nagy D., Bede O., Danka J. et al. Analysis of serum cytokine levels in children with chronic cough associated with Toxocara canis infection. Parasite Immunol 2012; 34: 12: 581—588.
Поступила 21.01.15
