Аденозин-регулируемые механизмы в патогенезе вентиляционных нарушений у больных туберкулезом легких

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Раскрытие участия пуринергической системы в патогенезе вентиляционных нарушений может дать дополнительную информацию о патофизиологических механизмах воспаления и компенсации, приводящих к развитию вентиляционных нарушений при туберкулезе легких. Цель исследования — выявить связь параметров аденозинового метаболизма, воспалительного ответа с вентиляционными нарушениями у больных туберкулезом легких. Материалы и методы. В зависимости от типа вентиляционных нарушений (ВН) больные с туберкулезом легких (ТЛ) были разделены на группы: пациенты с обструктивным типом ВН, пациенты со смешанным типом ВН, а также больные ТЛ с отсутствием нарушений механики дыхания — без ВН. Пуриновый метаболизм оценивали по активности аденозиндезаминазы (АДА-1, -2) в сыворотке крови, мононуклеарах и нейтрофилах, концентрации экто-5’-нуклеотидазы (экто-5’-НК) и CD26 (дипептидилпептидазы-4, ДПП-4), окислительный взрыв фагоцитов — по тесту восстановления нитросинего тетразолия, генерацию оксида азота — по концентрации метаболитов NO. Результаты. У больных ТЛ выявлены разнонаправленные изменения активности и концентрации ферментов в сыворотке крови (снижение АДА-1 и CD26 (ДПП-4) при повышении АДА-2). Повышенная внутриклеточная концентрация аденозина определена у больных ТЛ без ВН в мононуклеарах, а у больных со смешанным и обструктивным типом ВН — в нейтрофилах. В мононуклеа рах больных ТЛ без ВН и пациентов с обструктивным типом ВН регистрируется только снижение концентрации радикалов азота. Напротив, гиперактивация нейтрофилов зарегистрирована во всех группах. У больных ТЛ без ВН и у больных со смешанным типом ВН параметры внешнего дыхания связаны с активностью вне-/ внутриклеточной АДА, тогда как обструктивные ВН обусловлены избыточным образованием аденозина в сыворотке крови, что обеспечивается концентрацией экто-5’-НТ и активностью АДА-2 в комплексе с CD26 (ДПП-4). Изменения функции внешнего дыхания у больных ТЛ связаны со снижением концентрации радикалов оксида азота в сыворотке крови, нарушением азот-зависимой бактерицидности фагоцитов, гиперпродукцией кислородных радикалов активированными нейтрофилами. Заключение. Представленные нами данные свидетельствуют о том, что пуринергическая регуляция вовлечена в регуляцию воспалительных и компенсаторных процессов у больных ТЛ и связана с нарушением эффективности вентиляции. Наиболее тяжелые нарушения дыхания, наблюдаемые в группе больных ТЛ со смешанным типом ВН, связаны с наиболее выраженными изменениями активностей ферментов нуклеотидаз, в частности экто-АДА-2 и ДПП-4/CD26.

Об авторах

М. Е. Дьякова

ФГБНУ Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии

Автор, ответственный за переписку.
Email: marinadyakova@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-7810-880X

Дьякова Марина Евгеньевна,  к.б.н., старший научный сотрудник 

194064, Санкт-Петербург, Лиговский пр., 2–4

Тел.: 8 921 375-54-32

Россия

Н. Б. Серебряная

ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет; ФГБОУ ВО Северо-Западный государственный медицинский университет им. И.И. Мечникова; ФГБНУ Институт экспериментальной медицины

Email: nbvma@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2418-9368

д.м.н., профессор кафедры цитологии и гистологии биологического факультета; профессор кафедры клинической микологии, аллергологии и иммунологии; ведущий научный сотрудник лаборатории иммунопатофизиологии отдела общей патологии и патофизиологии

Санкт-Петербург 

Россия

Л. Д. Кирюхина

ФГБНУ Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии

Email: kiryuhina_larisa@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6550-817X

к.м.н., ведущий научный сотрудник, зав. отделением 

Санкт-Петербург 

Россия

Д. С. Эсмедляева

ФГБНУ Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии

Email: diljara-e@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-9841-0061

к.б.н., старший научный сотрудник 

Санкт-Петербург 

Россия

П. К. Яблонский

ФГБНУ Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии; ФГБОУ ВО Санкт-Петербургский государственный университет

Email: piotr_yablonskii@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4385-9643

д.м.н., профессор, директор; декан медицинского факультета 

Санкт-Петербург 

Россия

Список литературы

  1. Ворончихин Т.А., Аветисян А.О., Васильев И.В., Кудряшов Г.Г., Яблонский П.К. Результаты комплексного лечения ограниченного фиброзно-кавернозного туберкулеза легких // Медицинский Альянс. 2018. № 3. С. 56–64. [Voronchihin T., Avetisyan A., Vasil’ev I., Kudryashov G., Yаblonskiy P. Results of complex treatment of limited fibrous-cavernous pulmonary tuberculosis. Meditsinskiy alyans = Medical Alliance, 2018, no. 3, pp. 56–64. (In Russ.)] doi: 10.36422/23076348-2020-8-1-6-13
  2. Дьякова М.Е. Особенности пуринового метаболизма у больных туберкулезом легких // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2016. Т. 60, № 3. С.36–42. [Dyakova M.E. Features purine metabolism in patients with pulmonary tuberculosis. Patologicheskaya fiziologiya i eksperimental’naya terapiya = Pathological physiology and experimental therapy, 2016, vol. 60, no. 3, pp. 36–42. (In Russ.)] doi: 10.25557/0031-2991.2016.03.36-41
  3. Дьякова М.Е., Серебряная Н.Б., Кирюхина Л.Д., Эсмедляева Д.С., Яблонский П.К. Аденозин-ассоциированные механизмы в патогенезе хронической обструктивной болезни легких у больных туберкулезом легких // Патогенез. 2019. Т. 17, № 3. С. 47–56. [Dyakova M.E., Serebryanaya N.B., Kiryukhina L.D., Esmedlyaeva D.S., Yablonskiy P.K. Adenosinerelated mechanisms in the pathogenesis of chronic obstructive pulmonary disease in patients with pulmonary tuberculosis. Patogenez = Pathogenesis, 2019, vol.17, no. 3, pp. 47–56. (In Russ.)] doi: 10.25557/2310-0435.2019.03.47-56
  4. Кирюхина Л.Д., Гаврилов П.В., Савин И.Б., Тамм О.А., Володич О.С., Павлова М.В., Арчакова Л.И., Зильбер Э.К., Яблонский П.К. Вентиляционная и газообменная функции легких у больных с локальными формами туберкулеза легких // Пульмонология. 2013. № 6. С. 65–67. [Kiryukhina L.D., Gavrilov P.V., Savin I.B., Tamm O.A., Volodich O.S., Pavlova M.V., Archakova L.I., Zilber E.K., Yablonsky P.K. Ventilation and gas exchange in patients with local forms of pulmonary tuberculosis. Pul’monologiya = Pulmonology, 2013, no. 6, pp. 65–68. (In Russ.)] doi: 10.18093/0869-0189-2013-0-6-807-811
  5. Allen-Gipson D.S., Wong J., Spurzem J.R., Sisson J.H., Wyatt T.A. Adenosine A2A receptors promote adenosine-stimulated wound healing in bronchial epithelial cells. Am. J. Physiol. Lung. Cell Mol. Physiol., 2006, vol. 290, no. 5, pp. L849–L855. doi: 10.1152/ajplung.00373.2005
  6. Antonioli L., Csóka B., Fornai M., Colucci R., Kókai E., Drandizzi C., Haskó G. Adenosine and inflammation: what’s new on the horizon? Drug Discov. Today, 2014, vol. 19, no. 80, pp. 1051–1068. doi: 10.1016/j.drudis.2014.02.010
  7. Antonioli L., Fornai M., Blandizzi C., Pacher P., Haskó G. Adenosine signaling and the immune system: when a lot could be too much. Immunol. Lett., 2019, vol. 205, pp. 9–15. doi: 10.1016/j.imlet.2018.04.006
  8. Cekic C., Linden J. Purinergic regulation of the immune system. Nat. Rev. Immunol., 2016, vol. 16, no. 3, pp. 177–192. doi: 10.1038/nri.2016.4.
  9. Chang X.Y., Yang Y., Jia X.Q., Wang Y., Peng L.N., Ai X.H., Jiang C.Y., Guo J.H., Wu T.T. Expression and clinical significance of serum dipeptidyl peptidase IV chronic obstructive pulmonary disease. Am. J. Med. Sci, 2016, vol. 351, no. 3, pp. 244–252. doi: 10.1016/j.amjms.2015.12.011
  10. Dou L., Chen T.-F., Cowan P.J. Extracellular ATP signaling and clinical relevance. Clin. Immunol., 2018, vol. 188, pp. 67–73. doi: 10.1016/j.clim.2017.12.006.
  11. Eltzschig H.K., Eckle T. Ischemia and reperfusion — from mechanism to translation. Nat. Med., 2011, vol. 17, no.11, pp. 1391–401. doi: 10.1038/nm.250
  12. Faas M.M., Sáez T., de Vos P. Extracellular ATP and adenosine: the Yin and Yang in immune responses? Mol. Aspects Med., 2017, vol. 55, pp. 9–19. doi: 10.1016/j.mam.2017.01.002
  13. Franco R., Pacheco R., Gatell J.M., Gallart T., Lluis C. Enzymatic and extraenzymatic role of adenosine deaminase 1 in T-celldendritic cell contacts and in alterations of the immune function. Crit. Rev. Immunol., 2007, vol. 27, pp. 495–509. doi: 10.1615/critrevimmunol.v27.i6.10
  14. Fredholm B.B. Adenosine, an endogenous distress signal, modulates tissue damage and repair. Cell Death and Differ., 2007, vol. 14, pp. 1315–1323. doi: 10.1038/sj.cdd.4402132
  15. Gamble E., Grootendorst D.C., Hattotuwa K., O’Shaughnessy T., Ram F.S., Qiu Y., Zhu J., Vignola A.M., Kroegel C., Morell F., Pavord I.D., Rabe K.F., Jeffery P.K., Barnes N.C. Airway mucosal inflammation in COPD is similar in smokers and ex-smokers: a pooled analysis. Eur. Respir. J., 2007, vol. 30, no. 3, pp. 467–471. doi: 10.1183/09031936.00013006
  16. Giusti G. Adenosine deaminase. In: Methods of enzymatic analysis. Volume 2. Ed. by H. Bergmeyer. New York: Academic Press, 1974. pp. 1092–1099.
  17. Jacob F., Novo P., Bachert C., Crombruggen V. Purinergic signaling in inflammatory cells: P2 receptor expression, functional effects, and modulation of inflammatory responses. Purinergic Signal., 2013, vol. 9, no. 3, pp. 285–306. doi: 10.1007/s11302-013-9357-4
  18. Karmouty-Quintana H., Xia Y., Blackburn M.R. Adenosine signaling during acute and chronic disease states. J. Mol. Med. (Berl.)., 2013, vol. 91, no. 2, pp. 173–181. doi: 10.1007/s00109-013-0997-1
  19. Kälvegren H., Fridfeldt J., Bengtsson T. The role of plasma adenosine deaminase in chemoattractant-stimulated oxygen radical production in neutrophils. Eur. J. Cell Biol., 2010, vol. 89, no. 6, pp. 462–467. doi: 10.1016/j.ejcb.2009.12.004
  20. Lazarowski E.R. Vesicular and conductive mechanisms of nucleotide release. Purinergic Signal, 2012, vol. 8, no. 3, pp. 359–373. doi: 10.1007/s11302-012-9304-9
  21. Linden J., Cekic C. Regulation of lymphocyte function by adenosine. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol., 2013, vol. 32, no. 9, pp. 2097–2103. doi: 10.1161/ATVBAHA.111.226837
  22. Macintyre N., Crapo R.O., Viegi G., Johnson D.C., van der Grinten C.P., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Enright P., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pedersen O.F., Pellegrino R., Wanger J. Standardisation of the single-breath determination of carbon monoxide uptake in the lung. Eur. Respir. J., 2005, vol. 26, no. 4, pp. 720–735. doi: 10.1183/09031936.05.00034905
  23. Matsuno O., Miyazaki E., Nureki S., Ueno T., Ando M., Kumamoto T. Soluble CD26 is inversely associated with disease severity in patients with chronic eosinophilic pneumonia. Biomark. Insights., 2007, vol. 1, pp. 201–204. doi: 10.1177/117727190600100012
  24. Miller M.R., Hankinson J., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Coates A., Crapo R., Enright P., van der Grinten C.P., Gustafsson P., Jensen R., Johnson D.C., MacIntyre N., McKay R., Navajas D., Pedersen O.F., Pellegrino R., Viegi G., Wanger J. Standardisation of spirometry. Eur. Respir. J., 2005, vol. 26, no. 2, pp. 319–338. doi: 10.1183/09031936.05.00034805
  25. Pelleg A., Schulman E.S., Barnes P.J. Extracellular adenosine 5’-triphosphate in obstructive airway diseases. Chest, 2016, vol. 150, no. 4, pp. 908–915. doi: 10.1016/j.chest.2016.06.045
  26. Somborac-Bačura A., Buljević S., Rumora L., Čulić O., Detel D., Pancirov D., Popović-Grle S., Varljen J., Čepelak I., Žanić- Grubišić T. Decreased soluble dipeptidyl peptidase IV activity as a potential serum biomarker for COPD. Clin. Biochem., 2012, vol. 45, no. 15, pp. 1245–1250. doi: 10.1016/j.clinbiochem.2012.04.023
  27. Sun C.X., Zhong H., Mohsenin A., Chunn J.L., Molina J.G., Belardinelli L., Zeng D., Blackburn M.R. Role of A2B adenosine receptor signaling in adenosine-dependent pulmonary inflammation and injury. J. Clin. Invest., 2006, vol. 116, no. 8, pp. 2173–2182. doi: 10.1172/JCI27303
  28. Tamaki Z., Kubo M., Yazawa N., Mimura Y., Ashida R., Tomita M., Tada Y., Kawashima T., Tamaki K. Serum levels of soluble CD26 in patients with scleroderma. J. Dermatol. Sci., 2008, vol. 52, no. 1, pp. 67–69. doi: 10.1016/j.jdermsci.2008.05.004
  29. Thiel M., Chouker A., Ohta A., Jackson E., Caldwell C., Smith P., Lukashev D., Bittmann I., Sitkovsky M.V. Oxygenation inhibits the physiological tissue-protecting mechanism and thereby exacerbates acute inflammatory lung injury. PLoS Biol., 2005, vol. 3, no. 6, pp. 1088–1100. doi: 10.1371/journal.pbio.0030174
  30. Wanger J., Clausen J.L., Coates A., Pedersen O.F., Brusasco V., Burgos F., Casaburi R., Crapo R., Enright P., van der Grinten C.P., Gustafsson P., Hankinson J., Jensen R., Johnson D., Macintyre N., McKay R., Miller M.R., Navajas D., Pellegrino R., Viegi G. Standardisation of the measurement of lung volumes. Eur. Respir. J., 2005, vol. 26, no. 3, pp. 511–522. doi: 10.1183/09031936.05.00035005
  31. Zavialov A.V., Gracia E., Glaichenhaus N., Franco R., Zavialov A.V., Lauvau G. Human adenosine deaminase 2 induces differentiation of monocytes into macrophages and stimulates proliferation of T helper cells and macrophages. J. Leukoc. Biol., 2010, vol. 88, no. 2, pp. 279–290. doi: 10.1189/jlb.1109764
  32. Zimmermann H., Zebisch M., Strater N. Cellular function and molecular structure of ecto-nucleotidases. Purinergic Signal, 2012, vol. 8, no. 3, pp. 437–502. doi: 10.1007/s11302-012-9309-4

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Дьякова М.Е., Серебряная Н.Б., Кирюхина Л.Д., Эсмедляева Д.С., Яблонский П.К., 2021

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 64788 от 02.02.2016.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах