АДИПОНЕКТИН В МОКРОТЕ ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

В последнее время появляется все больше данных о взаимосвязи между бронхиальной астмой (БА) и ожирением [2].
Эпидемиологические данные показывают, что ожирение не только сочетается, но и часто предшествует развитию БА [1]. Предполагается, что адипокины, в частности, адипонектин принимает непосредственное участие в патогенезе воспалительных легочных заболеваниях, таких как БА и хроническая обструктивная болезнь легких. Так, известно, адипонектин ингибирует эффекты провоспалительных цитокинов, таких как TNF- α и интерлейкина – 6 (IL-6) [3].
Адипонектин – один из основных адипокинов, который синтезируется в адипоцитах. Структурно, но не по первичной последовательности, адипонектин по хож на фактор некроза опу хо ли (TNF -α), маннан-связывающий белок гепатоцитов, сурфактант легких [8].
Было продемонстрировано, что введение экзогенного адипонектина в эксперименте уменьшало гиперреактивность бронхов, снижало количество воспалительных клеток в ды ха тельных путях [9]. Также интерес к изучению адипонектина был вызван тем, у мышей, дефицитных по APN-/-, отмечается увеличение накопления в дыхательных путях эозинофилов и моноцитов/макрофагов и повышение у ровня хемокинов (CCL 2, 7, 11 и 12) [5].
Данные литературы об особенностях содержания адипонектина в крови при БА крайне немногочисленны, а в доступной литературе данных о его содержании в мокроте нет.
Нами проведена оценка уровней адипонектина в мокроте при различных клинико -патогенетических вариантах БА у больных с нормальным и избыточным весом.
Цель исследования: оценить уровни адипонектина в мокроте при БА. Подобное исследование в отечественной литературе проводится впервые.
Материалы и методы
Обследовали 100 больных БА. Среди больных БА было 50 больных БА с нормальной массой тела и 50 больных БА с избыточной массы тела (индекс массы тела (ИМТ) ≥24,9). Было выделено 2 группы больных БА. Первую группу составили 50 пациентов с нормальным весом с аллергической (или преимущественно аллергической) бронхиальной астмой (АБА) – 31 (22,1%) пациента, 19 (13,6%) больных с неаллергической бронхиа льной астмой (инфекционно-зависимым или преимущественно инфекционно -зависимым вариантом заболевания) (НАБА). Во вторую группу вошли 50 пациентов с избыточной массой тела: сАБА – 21 (15%) пациентов, с НАБА – 29 (20,7%).
Мокроту собирали в стерильный контейнер. Затем не позднее, чем через 1,5 часа мокрота обрабатывалась по методике (Fahy J.V., Liu J., Wong H., 1993). Полученные образцы мокроты первоначально взвешивали, далее добавляли раствор ингибитора протеазы (DPP-IV ингибиторов, Linco, StCharles, Missouri, USA) в количестве 20 мкл на миллилитр образца мокроты, чтобы предотвратить дальнейшее размножение цитокинов. Далее доба вляли 10% раствора дитиотреитола (Sputolysin, Calbiochem, Сан -Диего, Калифорния, США) в количестве равному образцу мокроты (1:1). Далее раствор осторожно перемешивали и помещали в водяную баню в шейкер при температуре 37°С в течение 30 минут до получения однородной массы образца. Затем гомогенизированную мокроту центрифугировали при RCF 2500-3000×g, в течение 5-10 минут. После центрифугирования добавляли 10 мкл / мл диэтилентриаминпентауксусной кислоты (DTPA). Супернатант переносили в пробирки эппендорф, замораживали и хранили при температуре минус 70°С до анализа.
Уровни адипонектина в мокроте определяли с помощью иммуноферментного метода с использованием набора реактивов «AdiponectinELISA» (DRG Diagnostics, Германия).
Работа выполнена на кафедре госпитальной терапии ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова, в межклинической лаборатории физиологии дыхания ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. Определение уровней адипонектина проводилось в Центральной клинико-диагностической лаборатории ПСПбГМУ им. акад. И.П.Павлова.
Статистическую обработку материала выполняли с использованием стандартного пакета прикладного
статистического анализа SPSS forWindows (Statistical Package for the Social Science, версия 13).
Критический уровень достоверности нулевой статистической гипотезы (об отсутствии различий и влияний) принимали равным 0,05.
Результаты и обсуждение
Результаты исследования содержания адипонектина в мокроте у больных БА представлены в Табл. 1.

                                                                                                                     Таблица 1

 Уровни адипонектина в мокроте (нг/мл) в обследованных группах (указаны средняя и стандартное отклонение (М±σ) (непараметрическая статистика))

Примечание: статистически значимые различия отмечены знаком*;уровень значимости, определяющий достоверность различий (для сравнения средних использован критерий Стьюдента t для независимых выборок);

При анализе уровня адипонектина в мокроте у больных при разных клинико -патогенетических вариантах БА в зависимости от ИМТ статистически значимых различий не выявлено (Табл.1). Обращает внимание низкое содержание этого адипокина в мокроте. Следует также отметить, что несколько бόльшие значения уровней адипонектина в мокроте отмечаются у больных АБА и НА БА с избыточной массой тела. Низкие уровни адипонектина в мокроте также отмечены другими авторами [6]. В работе [6] авторы отмечают, что измеренные ими уровни адипонектина в индуцированной мокроте были близки к минимально детектируемому пределу чувствительности метода ELISA.
Важно также иметь ввиду, что по некоторым данным [ 12] уровни адипонектина в индуцированной мокроте у больных БА ниже, чем у практически здоровых лиц, причем отмечается, что именно эти низкие уровни в индуцированной мокроте являются более важным прогностическим показателем в отношении БА, чем уровни адипонектина или лептина в плазме, а также ИМТ [ 12].
Кстати, в литературе [13] отмечают, что для выявления связи между уровнями адипонетина и БА определение его содержания в мокроте более точно, чем в жидкости бронхоальвеолярного лаважа.
В оценке результатов содержания адипонектина в мокроте стоит иметь ввиду тот факт, что существуют различные мультимерные формы адипонектина, которые представлены: тримерами - с низкой молекулярной массой (LMW), гексамерами - со средней молекулярной массой (MMW), мультимерами - с высокой молекулярной массой (HMW). Несколько связанных гексамеров и тримеров составляют высшие многомерные формы – октадекамеры. Именно они определяют основные эффекты адипонектина.
Большинство авторов отмечают особую роль HMW – олигомера адипонектина в реализации основных биологических функций данно го белка ввиду его высокого связывающего сродства к рецепторам.
Хотя и предполагают [13], что изоформаMMW доминирует в мокроте, однако точных данных о распределении изоформ в мокроте нет. Нет также данных об биологической активности различных изоформ в отношении ды ха тельных путей [ 13]. Авторами [13] подчеркивается, что наличие воспаления в бронха х и его активность могут влиять на свободный транспорт адипонектина в содержимое бронхов.
Несмотря на низкие уровни адипонектина в мокроте, велика вероятность активного влияния этого адипокина на функцию клеток бронхов с помощью паракриннного влияния [11]. При этом авторы [11] подчеркивают, что паракринные эффекты адипонектина в мокроте могут быть более выраженными, чем его эндокринные эффекты в системном кровотоке.
Важно также отметить, что как данные литературы [4, 10], так и наши собственные (ρ=0,035, n=50, p˃0,05) свидетельствуют об отсутствии корреляции между уровнями адипонектина в плазме и мокроте. Объяснение этому факту, скорее всего, может быть связано с тем , что различием изоформадипокина, трансортируемых из крови в бронхи [11], не исключается и то, что адипонектин может продуцироваться интраторакальной висцеральной жировой тканью или различными клетками легких, таких, как например, эпителий бронхов [7].
Весьма важными являются данные, полученные нами при проведении корреляционного анализа уровней адипонектина в мокроте и некоторыми лабораторными показателями (Табл.2) и показателями функции внешнего ды хания различных группах БА (Табл.3).
                                                                                                                      Таблица 2

 Корреляционные связи уровней адипонектина в мокроте с лабораторными показателями у пациентов АБА и НАБА с нормальной и избыточной массой тела (коэффициент корреляции Спирмена ρ)

Примечание: статистически значимые корреляции обозначены знаком *
* Корреляция значима на уровне 0.05
** Корреляция значима на уровне 0.01

Отметим значимую обратную корреляцию уровня адипонектина в мокроте с количеством моноцитов и нейтрофилов в крови, а также обратную корреляцию относительного количества макрофагов в мокроте, которая наблюдается в группе у пациентов НАБА с нормальной массой тела. Также отметим прямую корреляцию с содержанием моноцитов в крови у пациентов АБА с нормальной массой тела. Значимая обратная корреляция между уровнем адипонектина в мокроте и количеством базофилов и эозинофилов в крови отмечалась у пациентов АБА с избыточной массы тела.
Рассмотрим корреляционные связи уровней адипонектина в мокроте с показателями исследования ФВД у пациентов АБА и НАБА с нормальной и избыточной массой тела (Табл.3).

                                                                                                                           Таблица 3

 Корреляция уровней адипонектина в мокроте с показателями исследования ФВД приАБА и НАБА с нормальной и избыточной массой тела (коэффициент корреляции Спирмена ρ)

Примечание: Статистически значимые корреляции отмечены знаком *.
* Корреляция значима на уровне 0.05
** Корреляция значима на уровне 0.01

Анализируя данные Табл.3, следует отметить, что уровни адипонектина в мокроте обратно коррелируют с показателями, характеризующими объѐмную скорость, мгновенную скорость воздушного потока в бронха х и удельную проводимость. Значимые корреляции преимущественно наблюдаются у пациентов АБА с нормальной массой тела. Заметим, что при А БА с избыточной массой тела подобных значимых корреляций не выявлено.
Заключение
Несмотря на тот факт, что нами выявлены низкие уровни адипонектина в мокроте при БА, обращают внимание обнаруженные важные корреляционные связи как с клетками воспаления периферической крови, так и с показателями ФВД, причем, в целом, их противоположный характер в зависимости от варианта заболевания может указывать на различный хара ктер воспаления при А БА и НА БА. При этом противовоспалительный протективный эффект адипонектина наиболее ярко проявляется при НА БА.
Полученные данные не могут однозначно ответить на вопрос о том, являются ли изменения уровня адипонектинапатогенетически значимыми в хо де патологического процесса при БА или являются лишь свидетелями динамики этого процесса.

Список литературы

1. Минеев В. Н., Лалаева Т. М., Васильева Т.С., Трофимов В.И. Фенотип бронхиальной астмы с ожирением // Пульмонология. – 2012. - № 2. - С. 102-107.
2. Минеев В. Н., Лалаева Т. М., Трофимов В.И. Бронхиа льная астма и ожирение: общие ме ханизмы // Клин.медицина. – 2012. - № 4. - С.4-10.
3. AjuwonK.M., Spurlock M.E. Adiponectin inhibits LPS-induced NF-κB activation and IL-6 production and increases PPARγ2 e xp ression in adipocytes. // Am. J. Physiol. — Regulatory Integrative and Comparative Physiology. – 2005. - Vo l.288, №5. - P.R1220– R1225.
4. Holguin F., Rojas M., Brown L.A., and Fitzpatrick A.M., A irway and plasma leptin and adiponectin in lean and obese asthmatics and controls. // J. Asthma. – 2011. - Vo l.48, №3. – P.217–223.
5. Komakula S., Khatri S., Mermis J., Savill S., Haque S., Rojas M., Brown L., Teague G.W., Holguin F. Body mass index is associated with reduced exhaled nitric oxide and higher e xhaled 8 -isoprostanes in asthmatics. // Respir Res. – 2007. - Vo l.16. – P.8-32.
6. Lessard A., St-Laurent J., Turcotte H., Boule L.-P. Leptin and adiponectin in obese and non-obese subjects with asthma // Biomarkers. – 2011. – Vo l.16, №3. – P.271– 273.
7. Miller M., Cho J.Y., Pham A., Ramsdell J., Broide D.H. Adiponectin and functional adiponectin receptor 1 are e xpressed by airway epithelial cells in chronic obstructive pulmonary disease // J. Immunol. – 2009. - Vo l.182. – P.684–691.
8. Sherer P.E., Williams S., Fogliano M., Baldini G., Lodish H.F. A novel serum protein similar to C1q produced e xclusively in adipocytes. // J. Biol. Chem. – 1995. – Vo l.270, № 45. – P.26746-26749.
9. Shore S.A., Terry R.D., Flynt L., Xu A., Hug C. Adiponectin attenuates allergen induced airway inflammation and hyperresponsiveness in mice. // J. Allergy Clin. Immunol. - 2006. - Vol.118. – P.389-395.
10. Sideleva O., Suratt B.T., Black K.E., Tharp W.G., Pratley R.E., Forgione P., DienzO., Irvin C.G., Dixon A.E.
Obesity and asthma: an inflammatory disease of adipose tissue not the airway // Am. J. Respir. Crit. Ca re Med. – 2012. – Vol.186. – P.598–605.
11. Sood A., Seagrave J., Herbert G., Harkins M., Alam Y., Chiavaroli A., Shohreh R., Montuschi P., Campen M.,
Harmon M., Qualls C., Berwick M., Schuyler M. High sputum total adiponectin is associated with low odds for asthma // J. Asthma. – 2014. – Vol.51(5). – P.459–466.
12. Sood A., Seagrave J., Herbert G., Harkins M., Qualls С., Schuyler М. Asthma is associated with lower adiponectin
concentrations in sputum than controls // Am. J. Respir. Crit. CareMed. – 2012. – Vo l.185.1. - Abstracts. - A6502.
13. Sood A., Shore S.A. Adiponectin, leptin, and resistin in asthma: basic mechanis ms through population studies. // J. Allergy. – 2013. -Vol. 2013. - Article ID 785835. – 15 pages.