Введение к работе
Актуальность темы
Бронхиальная астма (БА) является одной из важнейших проблем в современной пульмонологии и приобретает всё большую социальную значимость (Федосеев Г.Б., Трофимов В.И., Петрова М.А., 2011). При этом, несмотря на появление инновационных стратегий в диагностике и лечении этого хронического заболевания, увеличения количества медикаментозных препаратов, в последние годы, как свидетельствуют различные источники (Илькович М.М. и др., 2007; Чучалин А.Г., Илькович М.М., 2009), отмечается неуклонный рост заболеваемости, растёт распространённость этой патологии во многих странах мира, составляя в настоящее время более 8-10% среди взрослых и не менее 11-17% среди детей. Интенсивная индустриализация сопровождается прогрессированием распространённости аллергического варианта БА. Сохраняются относительно высокими показатели смертности и инвалидизации (Кокосов А.Н., 2005; GINA, 2011). Увеличивается число больных с тяжёлым течением, среди которых значителен процент лиц молодого возраста и детей, растёт количество пациентов, имеющих устойчивость к проводимой терапии. Складывающаяся ситуация требует поиска новых путей решения проблемы диагностики и лечения БА с обязательным обращением к вопросу о механизмах развития бронхолёгочной патологии, генетических аспектах формирования аллергических заболеваний (Келембет Н.А., Гембицкая Т.Е., Иващенко Т.Э. и др., 2008), центральным дефектом которых является изменение и нарушение функционирования клеточного мембранно-рецепторного аппарата (Минеев В.Н., 2005) и сигнальных систем (Barnes J.P., 2008).
Одной из сигнальных систем, играющих решающую роль в патогенезевоспалительных изменений в бронхолёгочной системе, является JAK-STAT (Janus Kinases – Signal Transducer and Activator of Transcription), которая включает в себя транскрипционные факторы STAT. Транскрипционные факторы регулируют экспрессию белков, значимых для развития и течения бронхиальной астмы, в том числе IL-4, IL-15, IL-13, IgE, рецепторных молекул Fc II, IL4R и других, а также для пролиферации ключевых клеток БА – эозинофилов, В-лимфоцитов, Т-хелперов. К настоящему времени роль многих факторов идентифицирована, однако вклад некоторых элементов сети этих транскрипционных факторов в развитие и течение БА не известен.
Достаточно подробно структурно-функциональная характеристика STAT-белков (и в частности – STAT6), а также особенности изменений его экспрессии при некоторых видах патологии изложены в ряде источников (Murray P.J., 2007; Barnes J.P., 2008, Сорокина Л.Н., 2010). Однако вопросы посттранскрипционного уровня продукции этого фактора при БА в литературе освещены неполно, а в отечественной литературе – вообще отсутствуют. Несколько больше освещены в мировой литературе вопросы активности транскрипционного фактора NF-B (nuclear factor kappa B) при бронхо-лёгочной патологии, однако во многом данные о нём и его взаимодействии c фактором STAT6 (особенно в отношении регуляции продукции IgE) носят противоречивый характер.
Транскрипционный фактор PAX-5 (paired box 5), имеющий большое значение для дифференцировки В-лимфоцитов и их синтетической активности, исследовался преимущественно при онкогематологических заболеваниях; ни в мировой, ни в отечественной литературе нет данных о его вкладе в патогенез БА.
Также нет и определённых сведений о взаимодействии и взаимовлиянии факторов РАХ-5 и STAT6.
В то же время известно, что эти транскрипционные факторы – РАХ-5, NF-B и STAT6, принимают непосредственное участие в переключении В-лимфоцитов на синтез IgE, что весьма значимо для патогенеза БА.
Цель работы
Оценить патогенетическую роль транскрипционных факторов лимфоцитов PAX-5, NF-B, STAT6 при бронхиальной астме.
Задачи:
1. Определить экспрессию мРНК PAX-5, STAT6 и субъединицы р50 NF-B при аллергической и неаллергической бронхиальной астме разной степени тяжести в сравнении с контрольной группой.
2. Установить изменения экспрессии PAX-5 в фазе обострения и ремиссии бронхиальной астмы при разной тяжести течения заболевания.
3. Оценить изменение уровней экспрессии IgE и мРНК его тяжёлых цепей в связи с изменениями экспрессии транскрипционных факторов PAX-5, STAT6, NF-B при аллергической и неаллергической бронхиальной астме в фазе обострения и ремиссии у больных с разной тяжестью течения заболевания.
4. Определить роль IL-4 в изменении экспрессии PAX-5 при бронхиальной астме.
Научная новизна исследования
- Впервые использована комплексная оценка уровней микросети транскрипционных фаторов PAX-5, NF-B и STAT6 для характеристики БА, и выявлена разнородность и комплексность нарушений взаимоотношения этих транскрипционных факторов при различных вариантах заболевания.
- Впервые изучена эскпрессия мРНК PAX-5 при БА, показано изменение
уровней экспрессии этого транскрипционного фактора при различных вариантах заболевания.
- Впервые изучено влияние IL-4 на синтез мРНК транскрипционного фактора PAX-5 при АБА, и установлено влияние этого цитокина на угнетение синтеза мРНК РАХ-5.
- Впервые применён разработанный нами индекс отношения уровня экспрессии мРНК STAT6 к уровню экспрессии белка STAT6 ([мРНК STAT6]/[STAT6]) для характеристики течения НАБА.
- Впервые показано снижение экспрессии мРНК субъединицы p50 NF-B в
фазе ремиссии НАБА.
- Впервые показано нарастание уровней экспрессии мРНК РАХ-5, мРНК субъединицы р50 NF-B и мРНК STAT6 при лечении системными
глюкокортикостероидами.
Практическая ценность работы
Анализ уровней экспрессии мРНК STAT6 и/или субъединицы р50 NF-B в лимфоцитах периферической крови позволит определить степень нарушения
контроля над продукцией IgE у больного АБА, которая может быть дополнительным критерием к выбору лечебного подхода с использованием
моноклональных антител к IgE.
Оценка экспрессии мРНК субъединицы p50 NF-B и/или транскрипционного фактора STAT6, значимо снижающейся в фазе ремиссии НАБА, может быть использована для динамического наблюдения за течением заболевания и эффективностью терапии.
Влияние IL-4 на экспрессию мРНК РАХ-5 при АБА может быть использовано для разработки новых лекарственных препаратов, направленных на блокирование взаимодействия STAT6 c РАХ-5.
Положения, выносимые на защиту
1. Для бронхиальной астмы характерны изменения в уровнях экспрессии микросети транскрипционных факторов PAX-5, STAT6 и NF-B в лимфоцитах периферической крови, соответствующие варианту заболевания и его тяжести, а также зависящие от терапии глюкокортикостероидами. Транскрипционные факторы взаимодействуют друг с другом в патогенезе БА, формируя комбинацию уровней экспрессии в лимфоцитах, предрасполагая к формированию определённого клинико-патогенетического варианта бронхиальной астмы: высокие уровни экспрессии STAT6 при сниженных уровнях экспрессии РАХ-5 и повышенных уровнях экспрессии NF-B – к формированию и утяжелению течения аллергической БА, а высокие уровни РАХ-5 и NF-B – развитию неаллергической БА. При неаллергической БА высокие уровни экспрессии мРНК STAT6 способствуют утяжелению и обострению течения заболевания, а низкие – индукции ремиссии.
2. IL-4 вызывает снижение экспрессии мРНК PAX-5 в лимфоцитах больных АБА, действуя через активацию транскрипционного фактора STAT6. Данный феномен может лежать в основе повышенной дифференцировки В-лимфоцитов в плазматические клетки при аллергической БА.
3. Для больных БА, получающих системную глюкокортикоидную терапию характерно нарастание уровней экспрессии мРНК субъединицы р50 NF-B, мРНК STAT6, а у больных НАБА дополнительно – увеличение экспрессии мРНК РАХ-5.
4. Транскрипционные факторы PAX-5 и NF-B в лимфоцитах периферической крови у больных бронхиальной астме обладают ключевой ролью в синтезе мРНК тяжёлых -цепей IgE при БА на фоне дефекта синтеза STAT6 в лимфоцитах, выраженного в индексе отношения уровня экспрессии мРНК STAT6 к уровню экспрессии белка STAT6 ([мРНК STAT6]/ [STAT6]), который может приводить к нарастанию продукции IgE при утяжелении течения неаллергической БА.
Реализация и апробация работы
Материалы диссертации докладывались на 19 Национальном Конгрессе по болезням органов дыхания (Москва, 2009); на “Булатовских чтениях” (Санкт-Петербург, 2009, 2011); на 19 Конгрессе Европейского Респираторного Общества (Vienna, Austria, 2009), на 20 Конгрессе Европейского Респираторного Общества (Barselona, Spain, 2010), на 21 Конгрессе Европейского Респираторного Общества (Amsterdam, Netherlands, 2011), на 22 Конгрессе Европейского Респираторного Общества (Vienna, Austria, 2012), на международных молодёжных медицинских конгрессах (Санкт-Петербург, 2009, 2011), на заседании Научного совета СПбГМУ (май 2011 г.).
По материалам диссертации опубликовано 19 печатных работ. Из них 11 статей, в том числе – 10 в журналах, рекомендованных ВАК, 4 работы в зарубежной литературе. Проект работы поддержан грантами и субсидиями Правительства Санкт-Петербурга для аспирантов и молодых учёных ВУЗов в 2009, 2010, 2011 и 2012 годах. Серия публикаций в рецензируемых журналах по теме работы удостоена стипендии года для молодых учёных СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова в 2011 году. Исполнитель работы удостоен стипендии Президента РФ для аспирантов в 20011-2012 учебном году.
Объём и структура диссертации
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, четырёх глав с
результатами собственных наблюдений, обсуждения, выводов, практических рекомендаций, указателя литературы, включающего 184 работы (28 отечественных и 156 иностранных авторов). Работа изложена на 164 страницах машинописного текста, иллюстрирована 44 таблицами и 17 рисунками.
![Роль сопутствующих заболеваний при тяжелой неконтролируемой бронхиальной астме [Электронный ресурс]](/i/i/4263/211830.png "Роль сопутствующих заболеваний при тяжелой неконтролируемой бронхиальной астме [Электронный ресурс] Рудык Ульяна Валерьевна")
