Распределение интерлейкинов и цитокинов в слизистой оболочке носа и носоглотки при изолированном синдроме постназального затекания

Дискуссии по поводу определения и этиологии синдрома постназального затекания ведутся уже более 200 лет [1]. Многие врачи изучали синдром постназального затекания как клиническое состояние, при котором у пациентов наблюдается постназальное отделение слизи и имеются жалобы на кашель или ощущение инородного тела в горле при отсутствие аллергии, воспаления пазух и других заболеваний [2]. Этиология и патогенез этого синдрома неизвестны.

Белковый продукт гена 9,5 (PGP 9.5) — это нейрон-специфический белок, который обычно локализуется в нейронах и нервных волокнах центральной и периферической нервной системы. В перибронхиальных тканях PGP 9.5 действует в качестве общего нейронного маркера, что дает основания предполагать морфологические причины возможной нейронной модуляции слизистых оболочек дыхательных путей и патофизиологических изменений в легких [3].

Интерлейкин-6 (IL-6) и интерлейкин-10 (IL-10) — одни из самых важных медиаторов и модуляторов воспаления. Провоспалительный цитокин IL-6 вызывает повышенную проницаемость сосудов, действует как фактор роста В-лимфоцитов и инициирует T-клеточную иммунную реакцию на антиген. К тому же IL-6 действует как защитник во время интенсивного прогрессирования воспаления, например во время аллергических реакций, включая подавление экспрессии провоспалительного цитокина [4].

Противовоспалительный медиатор IL-10 может вырабатываться различными клетками, включая T-лимфоциты, макрофаги и эндотелиальные клетки. IL-10 отрицательно влияет на высвобождение провоспалительных цитокинов при спровоцированном аллергеном воспалении дыхательных путей и неспецифической реакции дыхательных путей [5]. К тому же экспрессия IL-10 негативно коррелирует со степенью тяжести аллергического ринита.

Фактор некроза опухоли-α (TNF-α) — это цитокин, имеющий несколько вариантов действия. При аллергии TNF-α индуцирует выработку Th2-цитокинов и активирует миграцию Th2-клеток. При остром воспалении TNF-α является медиатором острой воспалительной реакции на различные микробы. TNF-α также отвечает за большинство системных осложнений, связанных с тяжелыми инфекциями [6].

Нуклеарный фактор ϰВ (NF-κB) и β-дефенсин являются маркерами бактериальной или вирусной инфекции в тканях слизистой оболочки. Способствует ли хроническая инфекция слизистой оболочки развитию синдрома постназального затекания, пока неизвестно. Регуляторный протеин NF-κB регулирует гены связанного с воспалением цитокина и медиатора воспаления и аллергическое воспаление [7]. NF-κB может вырабатываться большинством клеток в ответ на различные стимулы, например, инфекцию, радиацию, свободные радикалы и непосредственную травму, а выработка NF-κB вызывает секрецию интерлейкинов и других медиаторов воспаления. Высвобождение человеческого β-дефенсина тесно связано с NF-κB, который является важным триггером выработки β-дефенсина в ответ на бактериальную или вирусную инфекцию [8].

Цель данного исследования — выявление распределения IL и цитокинов в слизистой оболочке носа и носоглотки пациентов с изолированным синдромом постназального затекания.

Были обследованы две группы пациентов: 1-я группа — 20 пациентов с постназальным затеканием и 2-я (контрольная группа) — из 20 добровольцев. Критериями включения в 1-ю группу были жалобы на постназальное затекание на протяжении более 6 мес и визуальное подтверждение усиленной выработки слизи в носоглотке, но без кашля; отсутствие признаков заболевания придаточных пазух носа по данным компьютерной томографии, исключение аллергии методом инъекционной кожной пробы и определения уровня иммуноглобулина E в крови, а также отсутствие реакции на антирефлюксную терапию (омепразол и диета) (табл. 1).

Биопсию проводили под местной или общей анестезией из средней части нижней носовой раковины и средней части свода носоглотки. Кусочки слизистой оболочки (1—2 мм²) фиксировали в насыщенном растворе пикриновой кислоты (2% формальдегид; 0,2% пикриновая кислота; 1 М фосфатный буферный раствор, pH 7,2). Иммуногистологические методы использовались для окрашивания структур слизистой оболочки, содержащих PGP 9.5, IL-6, IL-10, TNF-α, NF-κB и β-дефенсин, как показано выше (табл. 2)

Анализ данных выполнялся на программном обеспечении Statistica, версия 11 (программное обеспечение «Dell», США). Результаты были проанализированы непараметрическими статистическими методами, в том числе с помощью критерия Крускала—Уоллиса и ранговой корреляции Спирмена. Статистическая значимость определялась при р≤0,05.

В образцах слизистой оболочки пациентов с синдромом постназального затекания были обнаружены многочисленные нервные волокна, содержащие PGP 9.5 (+++), которые располагались преимущественно рядом со склерозированными артериолами lamina propria и железами подслизистого слоя. В образцах слизистой оболочки пациентов из контрольной группы, наоборот, наблюдалось умеренное количество (++) PGP 9.5 в нервных волокнах, преимущественно вокруг кровеносных сосудов и слизистых желез (табл. 4).

NF-κB в умеренном количестве (++) наблюдался в слизистой оболочке носа и носоглотки пациентов 1-й группы, а в образцах слизистой оболочки носа и носоглотки 2-й группы наблюдались лишь редкие (0/+) NF-κB-иммунопозитивные структуры.

Содержание TNF-α в образцах слизистой оболочки двух групп было схожим. В образцах слизистой оболочки носа и носоглотки пациентов 1-й группы с постназальным затеканием было лишь несколько (+) содержащих TNF-α структур. В слизистой оболочке пациентов 2-й (контрольной) группы были найдены единичные (0/+) структуры, содержащие TNF-α.

Однако по β-дефенсину в образцах слизистой оболочки носа и носоглотки между группами были обнаружены статистически значимые различия. В 1-й группе было умеренное количество (++) β-дефенсина, а в образцах 2-й группы были отмечены лишь редкие (0/+) содержащие β-дефенсин структуры (см. табл. 4).

В результате исследования было установлено, что у пациентов с постназальным затеканием в образцах слизистой оболочки было много нервных волокон, содержащих PGP 9.5, а в контрольной группе их было умеренное количество. В предыдущем исследовании [4] PGP 9.5-иммунопозитивных структур в трех группах пациентов (аллергический ринит, неаллергический ринит и здоровые добровольцы) наблюдалась повышенная иннервация PGP 9.5 слизистой оболочки у пациентов с аллергическим и неаллергическим ринитом по сравнению со здоровыми. На основании предыдущего исследования и полученных результатов мы предполагаем, что PGP 9.5 является маркером повышенной иннервации и воспаления тканей, и его уровень при хронических процессах повышается.

Настоящее исследование показало статистически значимые различия в распределении IL-6 в слизистой оболочке носа и носоглотки обеих групп. Функция IL-6 в воспалительных реакциях изучена не полностью. IL-6 высвобождается в поздней фазе аллергической реакции, включая астму, а также участвует в инфекционном и хроническом воспалении [10]. В соответствии с этим полученные результаты дают основание полагать, что IL-6 обладает двойной функцией — является триггером и модулятором воспаления.

В предыдущем исследовании добавление экзогенного IL-10 в слизистую оболочку носа мышей привело к снижению инфильтрации эозинофилов и тучных клеток и уменьшило реакции Th2 и Th17, но выработка эндогенного IL-10 также снизилась. Эти данные показали значение IL-10 в модулировании воспалительной реакции. В настоящем исследовании статистически значимые различия в содержащих IL-10 структурах в группе с постназальным затеканием и контрольной группе дают основание полагать, что воспаление является выраженным в тканях носа и носоглотки пациентов с постназальным затеканием.

Мы не наблюдали статистически значимых различий в распределении TNF-α между двумя группами. TNF-α выделяется при остром воспалении, вызванном бактериальной инфекцией или аллергией. Он стимулирует миграцию нейтрофилов и повышает активность макрофагов, но основное физиологическое действие TNF-α заключается в системных воспалительных реакциях, например лихорадке, повышенном уровне C-реактивного белка и повышенной резистентности к инсулину [6]. Так как значимых различий в TNF-α у пациентов с постназальным затеканием и в контрольной группе не было, возможная роль аллергии в развитии синдрома постназального затекания маловероятна. Этим можно объяснить и отсутствие системных симптомов у пациентов с синдромом постназального затекания.

NF-κB в основном наблюдался в слизистой оболочке носоглотки пациентов с постназальным затеканием. Есть основание полагать, что его действие может быть связано с бактериальной или вирусной инфекцией в носоглотке пациентов с постназальным затеканием и реальным местом патологических изменений может быть слизистая оболочка носоглотки. В наших предыдущих статьях мы сообщали, что у пациентов с синдромом постназального затекания было больше заметных воспалительных изменений, маркеров апоптоза и ремодуляции тканей в слизистой оболочке носоглотки по сравнению со слизистой оболочкой носа [11, 12]. Подобно TNF-α, распределение NF-κB в слизистой оболочке носоглотки важно при персистирующей инфекции, например носоглоточной колонизации Streptococcus pneumoniae или репликации респираторно-синцитиального вируса в тканях слизистой оболочки носоглотки [7].

Выявлены статистически значимые различия в распределении β-дефенсина у пациентов с постназальным затеканием и в контрольной группе. β-дефенсин человека — это противомикробный пептид, его вырабатывают эпителиальные клетки дыхательных путей и слизистой оболочки пищеварительного тракта. Другие исследования подтвердили, что β-дефенсин может активировать незрелые дендритные клетки [8]. Полученные результаты, наряду с данными по NF-κB, совпадают с гипотезой о значении бактериально-вирусной инфекции в развитии изолированного синдрома постназального затекания.

В целом в тканях слизистой оболочки носа и носоглотки пациентов с синдромом постназального затекания наблюдается повышение PGP 9.5, IL-6, IL-10, NF-κB и β-дефенсина. Это дает основание полагать, что при данном заболевании может происходить выраженная активация всех факторов локальной иммунной системы.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

*e-mail: gunta.sumeraga@rsu.lv; orcid: http://orcid.org/0000-0002-2781-8991