Integrative indicators of anti-endotoxin immunity and systemic inflammation in bronchial asthma patients with different inflammatory phenotypes
Authors: Белоглазов В.А. , Попенко Ю.О. , Шадчнева Н.А. , Гордиенко А.И. , Калиберденко В.Б. , Аниховская И.А. , Маркелова М.М. 
Published: June 2020

Актуальность. Поскольку роль эндотоксина в индукции бронхообструктивного синдрома сегодня уже не вызывает сомнений, представляется целесообразным и определение роли антиэндотоксинового иммунитета (АЭИ) в формировании различных биофенотипов хронического воспаления, которые лежат в основе особенностей течения бронхиальной астмы (БА). Цель настоящего исследования - определение роли гуморального и мукозального звеньев АЭИ и системного воспаления при различных биофенотипах воспаления у больных БА, которые могли бы быть полезны для разработки персонифицированной терапии. Материалы и методы. В исследование включены 109 больных с верифицированным диагнозом среднетяжёлой и тяжёлой бронхиальной астмы. Пациенты были разделены на 3 группы в зависимости от типа воспаления в дыхательных путях: 1-я группа - эозинофильный, 2-я группа - нейтрофильный, 3-я группа - смешанный гранулоцитарный. Гуморальное и мукозальное звенья эндотоксин-связывающих систем оценивали по уровням специфических эндотоксин-связывающих антител классов M, A, G (анти-ЭТ IgM, анти-ЭТ IgA, анти-ЭТ IgG) в периферической крови, и уровню секреторного антиэндотоксинового иммуноглобулина класса A в индуцированной мокроте. Системное воспаление оценивали по концентрации С-реактивного белка (СРБ). Результаты. При нейтрофильном и смешанном биофенотипах воспаления зарегистрированы повышенные уровни анти-ЭТ IgM и анти-ЭТ IgА в периферической крови. В то время как при эозинофильном биофенотипе воспаления не выявлено существенных различий данных показателей от контрольной группы. Концентрация анти-ЭТ IgG во всех группах больных бронхиальной астмы не отличалась от диапазона нормы. При всех биофенотипах воспаления выявлено повышение концентраций секреторного анти-ЭТ IgА и СРБ в рамках низкоинтенсивного воспаления. Наибольший уровень анти-ЭТ IgА и СРБ зарегистрирован при нейтрофильном и смешанном биофенотипах воспаления. Выявлены умеренные прямые корреляционные связи: между уровнем секреторного анти-ЭТ IgA и относительным количеством нейтрофилов в индуцированной мокроте (r = 0,469, р < 0,05); между уровнем СРБ и уровнем секреторного анти-ЭТ IgA (r = 0,427, р < 0,05). Выводы. Наиболее выраженный гуморальный и мукозальный ответ на эндотоксин и интенсивность системного воспаления при нейтрофильном и смешанном биофенотипах воспаления свидетельствуют о значительной роли ингаляционного эндотоксина в формировании тяжёлой астмы. Выявленный дисбаланс гуморального и мукозального звеньев АЭИ систем дополняет современные представления патогенеза бронхиальной астмы с различными биофенотипами воспаления, предоставляет перспективу возможности персонификации лечения и достижения контроля заболевания.

Background. Since the role of endotoxin in induction of broncho-obstructive syndrome is above any doubt today, we focused on the role of anti-endotoxin immunity (AEI) in the formation of different phenotypes of chronic inflammation, which underlie characteristics of the course of asthma. The aim of this study was to determine the role of humoral and mucosal components of AEI and systemic inflammation in different inflammatory phenotypes in patients with asthma, which could be useful in developing personalized therapy. Materials and methods. The study included 109 patients with a verified diagnosis of moderate to severe asthma. All patients were divided into 3 groups depending on the type of inflammation in the respiratory tract: Group 1, eosinophilic; Group 2, neutrophilic; and Group 3, mixed granulocytic inflammation. The humoral and mucosal components of endotoxin binding systems were evaluated by levels of specific endotoxin-binding class M, A, and G antibodies (anti-ET IgM, anti-ET IgA, and anti-ET IgG) in peripheral blood and the level of secretory anti-endotoxin IgA in induced sputum. Systemic inflammation was assessed by concentration of C-reactive protein (CRP). Results. Peripheral blood concentrations of anti-ET IgM and anti-ET IgA were elevated in neutrophilic and mixed inflammatory phenotypes. At the same time, in the eosinophilic inflammatory phenotype, these indexes were not significantly different from the control group. In all groups of patients with asthma, concentrations of anti-ET IgG were similar and remained within the normal range. In all inflammatory phenotypes, concentrations of secretory anti-ET IgA and C-reactive protein were increased within the range of low-intensity inflammation. The highest levels of anti-ET IgA and CRP were found in neutrophilic and mixed inflammatory phenotypes. Levels of secretory anti-ET IgA moderately directly correlated with the relative number of neutrophilic leukocytes in induced sputum (r = 0.469, р < 0.05) and levels of CRP moderately directly correlated with levels of secretory anti-ET IgA (r = 0.427, р < 0.05). Conclusions. The most pronounced humoral and mucosal response to endotoxin and the intensity of systemic inflammation in neutrophilic and mixed inflammatory phenotypes evidenced a significant role of inhaled endotoxin in the formation of severe asthma. The observed imbalance of humoral and mucosal components in AEI systems supports modern ideas of the pathogenesis of asthma with different inflammatory phenotypes and provides a promising possibility of individualized treatment and control of the disease.