ЦИТОКИНЫ ПРИ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ

DOI: https://doi.org/10.29296/24999490-2022-02-01

О.В. Морозова(1, 2), Т.П. Оспельникова(2, 3) 1-ФГБУ Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины Федерального медико-биологического агентства России (ФНКЦ ФХМ ФМБА РФ), Российская Федерация, 119435, Москва, ул. Малая Пироговская, 1а; 2-ФГБУ Национальный исследовательский Центр эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи (НИЦЭМ им. Н.Ф.Гамалеи) Минздрава России, Российская Федерация, 123098, Москва, ул. Гамалеи, 16; 3-ФГБНУ Научно-исследовательский институт вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова (НИИВС им. И.И. Мечникова), Российская Федерация, 105064, Москва, Малый Казенный пер., д. 5a

Введение. При аллергических заболеваниях (АЗ) превалирует Т-хелперный (Th) иммунный ответ типа 2 с активацией В-лимфоцитов, секретирующих иммуноглобулины класса IgE. Большинство IgE связывается с Fcε-рецепторами тучных клеток. В результате повторного взаимодействия аллергена со специфическими IgE на поверхности тучных клеток происходит сшивание Fcε-рецепторов, что вызывает дегрануляцию и выброс медиаторов воспаления, таких как гистамин, протеазы, цитокины и хемокины. Цель: анализ общих свойств и особенностей профилей цитокинов при гиперчувствительности немедленного типа, включая бронхиальную астму (БА), атопический дерматит (АтД) и хроническую крапивницу (ХК). Результаты. На стадии сенсибилизации индукция экспрессии генов интерлейкинов (IL)-4, IL-5 и IL-13 активирует продукцию В-клетками IgE. Последующее каскадное усиление происходит под действием IL-4, IL-6 и гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора (GM-CSF). Дополнительно IL-17 стимулирует образование Th2 цитокинов и развитие эозинофилии. Помимо общих цитокинов для всех АЗ, для БА характерны повышенные уровни провоспалительных IL-6, IL-8, IL-22, IFNγ, TNFα, а также противовоспалительного IL-37. При АтД возрастает продукция цитокинов Th22 иммунного ответа, некоторых цитокинов Th17 пути и IL-37. К отличительным особенностям ХК относят продукцию IL-9, IL-10, IL-22, IL-25, IL-33 и и стромального лимфопоэтина тимуса. Заключение. Идентификация цитокинов, ответственных за развитие АЗ, преимущественно IL-4, IL-5, IL-13, позволяет разрабатывать новые терапевтические подходы, направленные на ингибирование этих IL при помощи специфических рекомбинантных рецепторов или гуманизированных моноклональных антител, а также посредством инактивации соответствующих мРНК с помощью антисмысловых олигонуклеотидов, рибозимов и ДНК-зимов, малых интерферирующих РНК и аптамеров. Для подавления Тh2 цитокинов могут применяться интерферон-γ, IL-12 и IL-37.
Ключевые слова: 
бронхиальная астма, атопический дерматит, цитокины
Для цитирования: 
Морозова О.В., Оспельникова Т.П. ЦИТОКИНЫ ПРИ АЛЛЕРГИЧЕСКИХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ. Молекулярная медицина, 2022; (2): -https://doi.org/10.29296/24999490-2022-02-01
Список литературы: 
  1. Шиловский И.П., Дынева М.Е., Курбачева О.М., Кудлай Д.А., Хаитов М.P. Роль интерлейкина-37 в патогенезе аллергических заболеваний. Acta Naturae. 2019; 11, (4, 43): 54–64. DOI: 10.32607/20758251-2019-11-4-54-64.[Shilovskij I.P., Dyneva M.E., Kurbacheva O.M., Kudlaj D.A., Haitov M.R. Role of interleukin 37 in allergic diseases pathogenesis. Acta Naturae. 2019; 11 (4, 43): 54–64. DOI:10. 32607/20758251-2019-11-4-54-64 (in Russian)].
  2. http://allergiya.com.ua/klassifikatsiya-allergicheskih-zabolevanij
  3. Birch K., Pearson-Shaver A.L. Allergy Testing. In: StatPearls. Treasure Island (FL): StatPearls Publishing. 2021; 77.
  4. Junttila I.S. Tuning the Cytokine Responses: An Update on Interleukin (IL)-4 and IL-13 Receptor Complexes. Front Immunol. 2018; 9: 888. DOI: 10.3389/fimmu.2018.00888.
  5. Lambrecht B.N., Hammad H. and Fahy J.V. The Cytokines of Asthma. Immunity. 2019; 50 (4): 975–91. DOI: 10.1016/j.immuni.2019.03.018.
  6. Maurer М., Eyerich К., Eyerich S., Ferrer M., Gutermuth J., Hartmann K., Jakob T., Kapp A., Kolkhir P., Larenas-Linnemann D., Park H., Pejler G., Sánchez-Borges M., Schäkel K., Simon D., Simon H., Weller K., Zuberbier T., and Metz M. Urticaria: Collegium Internationale Allergologicum (CIA) Update 2020. Int Arch Allergy Immunol. 2020; 181 (5): 321–33. DOI: 10.1159/000507218.
  7. Mukai K., Tsai M., Saito H., Galli S.J. Mast cells as sources of cytokines, chemokines and growth factors. Immunol Rev. 2018; 282 (1): 121–50. DOI:10.1111/imr.12634.
  8. Kim H.S., Kawakami Yu, Kasakura K., Kawakami T. Recent advances in mast cell activation and regulation. F1000Research. 2020; 19; 9: F1000 Faculty Rev-196. DOI: 10.12688/f1000research.22037.1.
  9. Fiocchi A., Pawankar R., Cuello-Garcia C., Ahn K., Al-Hammadi S., Agarwal A., Beyer K., Burks W., Canonica G.W., Ebisawa M., Gandhi S., Kamenwa R., Lee B.W., Li H., Prescott S., Riva J.J., Rosenwasser L., Sampson H., Spigler M., Terracciano L., Vereda-Ortiz A., Waserman S., Yepes-Nuñez J.J., Brożek J.L., and Schünemann H.J. World Allergy Organization-McMaster University Guidelines for Allergic Disease Prevention (GLAD-P): Probiotics. World Allergy Organ J. 2015; 8 (1): 4. DOI: 10.1186/s40413-015-0055-2.
  10. Global atlas of allergic rhinitis and chronic rhinosinusitis. European Academy of Allergy and Clinical Immunology (EAACI). Cezmi Akdis. 2015; 442. EAACI Media Library; https://medialibrary.eaaci.org
  11. Бронхиальная астма. Клинические рекомендации. Разработчики: Профессиональные ассоциации: МОО Российское респираторное общество, Российская ассоциация аллергологов и клинических иммунологов. 2018; 90.[Bronchial asthma. Сlinical guidelines. Developers: Professional Associations: The Russian Respiratory Society, the Russian Association of Allergologists and Clinical Immunologists. 2018; 90 (in Russian)]
  12. Ospelnikova T.P., Morozova O.V., Isaeva E.I., Andreeva S.A., Lyzogub N.V., Kolodyaznaya L.V., Vetrova Е.N., Smirnova М.Y., Osipova G.L., Еrshov F.I. and Chuchalin А.G. Respiratory Viruses and Proinflammatory Cytokines Imbalance in Adults and Children with Bronchial Asthma. Journal of Infectious Diseases &Preventive Medicine. 2016; 4: 2. DOI: 10.4172/2329-8731.1000138.
  13. https://emedicine.medscape.com/article/296301-overview#a6
  14. Schoettler N., Strek M.E. Recent Advances in Severe Asthma: From Phenotypes to Personalized Medicine. Chest. 2020; 157 (3): 516–28. DOI: 10.1016/j.chest.2019.10.009.
  15. Boonpiyathad T., Sözener Z.C., Satitsuksanoa P., Akdis C.A. Immunologic mechanisms in asthma. 2019; 46: 101333. DOI: 10.1016/j.smim.2019.101333.
  16. Смольникова М.В., Каспаров Э.В., Беленюк В.Д., Зобова С.Н., Терещенко С.Ю. Уровень IL-4, IL-5, IL-13 и TNF-α у детей с бронхиальной астмой в зависимости от степени контролирования заболевания. Российский иммунологический журнал. 2019; 13 (22), 2: 545–7.[Smol’nikova M.V., Kasparov Je.V., Belenjuk V.D., Zobova S.N., Tereshhenko S.Ju. Levels of IL-4, IL-5, IL-13 and TNF-α among children with bronchial asthma depending on the degree of disease control. Rossijskij immunologicheskij zhurnal. 2019; 13 (22), 2: 545–7 (in Russian)].
  17. Ильенкова Н.А., Коноплева О.С. Концентрации цитокинов при бронхиальной астме у пациентов в зависимости от степени контроля заболевания. Доктор. Ру. 2018; 4 (148): 44–7.[Il’enkova N.A., Konopleva O.S. Cytokine concentrations among patients with bronchial asthma depending on the degree of disease control. Doctor.Ru. 2018; 4 (148): 44–7 (in Russian)].
  18. Трушина Е.Ю, Костина Е.М., Баранова Н.И. Сравнительный анализ цитокинов IL-4, IL-10, IL-6, IL-8 при неаллергической бронхиальной астме и хронической обструктивной болезни легких. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2018; 4: 82–6. DOI: 10.14427/jipai.2018.4.82.[Trushina E.Ju, Kostina E.M., Baranova N.I. Comparative analysis of cytokines IL-4, IL-10, IL-6, IL-8 for non-allergic bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Immunology, allergology, infectology. 2018; 4: 82–6. DOI: 10.14427/jipai.2018.4.82 (in Russian)].
  19. Edwards MR,Ritchie AI, and Johnston SL. Exacerbations of chronic respiratory diseases. Rhinovirus Infections. 2019; 137–68. DOI: 10.1016/B978-0-12-816417-4.00006-8.
  20. Виткина Т.И., Новгородцева Т.П., Калинина Е.П., Лобанова Е.Г., Антонюк М.В. Иммунные механизмы формирования бронхиальной астмы контролируемого и частично контролируемого течения. Медицинская иммунология. 2019; 21 (3): 495–502. DOI: 10.15789/1563-0625-2019-3-495-502.[Vitkina T.I., Novgorodceva T.P., Kalinina E.P., Lobanova E.G., Antonyuk M.V. Immune mechanisms of the formation of controlled and partially controlled bronchial asthma. Medicinskaja immunologija. 2019; 21 (3): 495–502. DOI: 10.15789/1563-0625-2019-3-495-502 (in Russian)].
  21. Barnes P. Immunology of asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Nat. Rev. Immunol. 2008; 8: 183–92. DOI: 10.1038/nri2254.
  22. Оспельникова Т.П., Конищева А.В., Мазурина С.А., Лизогуб Н.В., Осипова В.В. Оценка системы интерферона и основных цитокинов у больных бронхиальной астмой. Журнал микробиологии, эпидемиологии и иммунобиологии. 2012; 1: 35–41. [Ospelnikova T.P., Konishheva A.V., Mazurina S.A., Lizogub N.V., Osipova V.V. Estimation of interferon system and main cytokines for patients with bronchial asthma. Zh. Mikrobiol. Epidemiol. Immunobiol. 2012; 1: 35–41 (in Russian)].
  23. Saluja R., Khan M., Church M.K., Maurer M. The role of IL-33 and mast cells in allergy and inflammation. Clin Transl Allergy. 2015; 5: 33. DOI: 10.1186/s13601-015-0076-5.
  24. Kau A.L., Korenblat P.E. Anti-interleukin 4 and 13 for asthma treatment in the era of endotypes. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2014; 14 (6): 570–5. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000108.
  25. Оспельникова Т.П., Осипова Г.Л. Цитокины при сочетанной бронхиальной патологии: бронхиальной астме и хронической обструктивной болезни легких. Российский иммунологический журнал. 2015; 9 (18), 3 (1): 157–8. ISSN 1028-7221. [Ospelnikova T.P., Osipova G.L. Cytokines for combined bronchial pathology: bronchial asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Rossijskij immunologicheskij zhurnal. 2015; 9 (18), 3 (1): 157–8. ISSN 1028-7221 (in Russian)].
  26. Tesmer L.A., Lundy K., Sarkar S., Fox D.A. Th17 cells in human disease. Immunol Rev. 2008; 223: 87–113. DOI: 10.1111/j.1600-065X.2008.00628.x.
  27. Tamasauskiene L., Sitkauskiene B. Interleukin-22 in Allergic Airway Diseases: A Systematic Review. J. Interferon Cytokine Res. 2020; 40 (3): 125–30. DOI: 10.1089/jir.2019.0094.
  28. Оспельникова Т.П., Морозова О.В. Сравнительный анализ цитокинов при острых респираторных инфекциях и аллергической бронхиальной астме. Обзор. Иммунопатология, аллергология, инфектология. 2019; 4: 28–36. DOI: 10.14427/jipai.2019.4.28 [Ospelnikova T.P., Morozova O.V. Сomparative analysis of cytokines for acute respiratory infections and allergic bronchial asthma. Review. Immunopatologija, allergologija, infektologija. 2019; 4: 28–36. DOI: 10.14427/jipai.2019.4.28 (in Russian)].
  29. Morais-Almeida M., Pité H., Aguiar R., Ansotegui I., Bousquet J. Asthma and the Coronavirus Disease 2019 Pandemic: A Literature Review. Int Arch Allergy Immunol. 2020; 1–9. DOI: 10.1159/000509057.
  30. Charrad R., Berraïes A., Hamdi B., Ammar J., Hamzaoui K., Hamzaoui A. Anti-inflammatory activity of IL-37 in asthmatic children: Correlation with inflammatory cytokines TNF-α, IL-β, IL-6 and IL-17A. Immunobiology. 2015. DOI: 10.1016/j.imbio.2015.09.009.
  31. Княжеская Н.П., Анаев Э.Х., Камелева А.А., Сафошкина Е.В., Кириченко Н.Д. Таргетная терапия бронхиальной астмы. Бенрализумаб: в фокусе внимания пациенты, принимающие системные глюкокортикостероиды. Медицинский совет. 2020; 17: 9–16. DOI: 10.21518/2079-701X-2020-17-9-16.[Knjazheskaja N.P., Anaev Je.H., Kameleva A.A., Safoshkina E.V., Kirichenko N.D. Targeted therapy of bronchial asthma. Benralizumab: the focus of attention is on patients taking systemic glucocorticosteroids. Medicinskij sovet. 2020; 17: 9–16. DOI: 10.21518/2079-701X-2020-17-9-16. (in Russian)].
  32. Bhindi R., Fahmy R.G., Lowe H.C., Chesterman C.N., Dass C.R., Cairns M.J., Saravolac E.G., Sun Lun-Quan, and Khachigian L.M. Brothers in Arms: DNA Enzymes, Short Interfering RNA, and the Emerging Wave of Small-Molecule Nucleic Acid-Based Gene-Silencing Strategies. The American Journal of Pathology. 2007; 171 (4): 1079–88. DOI: 10.2353/ajpath.2007.070120.
  33. Шиловский И.П., Сундукова М.С., Гайсина А.Р., Ласкин А.А., Смирнов В.В., Бабахин А.А., Хаитов М.Р. Интерференция РНК – новый подход в терапии аллергической бронхиальной астмы. Экспериментальная и клиническая фармакология. 2016; 79 (4): 35–44. DOI: 10.30906/0869-2092-2016-79-4-35-44.[Shilovskii I.P., Sundukova M.S., Gaisina A.R., Laskin A.A., Smirnov V.V., Babakhin A.A., Khaitov M.R. RNA interference – new approach to the treatment of allergic asthma (a review). Eksp Klin Farmakol. 2016; 79 (4): 35–44. DOI: 10.30906/0869-2092-2016-79-4-35-44. (in Russian)].
  34. Cabanillas B., Brehler A-C.., and Novak N. Atopic dermatitis phenotypes and the need for personalized medicine. Curr Opin Allergy Clin Immunol. 2017; 17 (4): 309–15. DOI: 10.1097/ACI.0000000000000376.
  35. Ong P.Y., Leung D.Y.M. The Infectious Aspects of Atopic Dermatitis. Immunol. Allergy Clin. North Am. 2010; 30 (3): 309–21. DOI: 10.1016/j.iac.2010.05.001.
  36. Ong P.Y., Leung D.Y. Atopic dermatitis. Clin Allergy Immunol. 2002; 16: 355–79. PMID: 11577548.
  37. Ravnborg N., Ambikaibalan D., Agnihotri G., Price S., Rastogi S., Patel K.R., Singam V., Andersen Y., Halling A.S., Silverberg J.I., Egeberg A., Thyssen J.P. Prevalence of asthma in patients with atopic dermatitis: A systematic review and meta-analysis. J. Am. Acad Dermatol. 2021; 84 (2): 471–8. DOI: 10.1016/j.jaad.2020.02.055.
  38. Knudgaard M.H., Andreasen T.H., Ravnborg N., Bieber T., Silverberg J.I., Egeberg A., Halling A.S., Thyssen J.P. Rhinitis prevalence and association with atopic dermatitis: A systematic review and meta-analysis. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2021; 127 (1): 49–56. e1. DOI: 10.1016/j.anai.2021.02.026.
  39. Ravn N.H., Ahmadzay Z.F., Christensen T.A., Larsen H.H.P., Loft N., Rævdal P., Heegaard S., Kolko M., Egeberg A., Silverberg J.I., Halling A.S., Thyssen J.P. Bidirectional Association between Atopic Dermatitis, Conjunctivitis and other Ocular Surface Diseases: A Systemic Review and Meta-Analysis. J. Am. Acad. Dermatol. 2021; 85 (2): 453–61. DOI: 10.1016/j.jaad.2020.11.037.
  40. Naik S., BouladouxN., Linehan J.L., Han S-J., Harrison O.J., Wilhelm C., Conlan S., Himmelfarb S., Byrd A.l., Deming C., Quinones M., Brenchley J.M., Kong H.H., Tussiwand R., Murphy K.M., Merad M., Segre J.A., Belkaid Ya. Commensal-dendritic-cell interaction specifies a unique protective skin immune signature. Nature. 2015; 520 (7545): 104–8. DOI: 10.1038/nature14052.
  41. Kanemaru K., Noguchi E., Tahara-Hanaoka S., Mizuno S., Tateno H., Denda-Nagai K., Irimura T., Matsuda H., Sugiyama F., Takahashi S., Shibuya K., Shibuya A., Fujisawa Y., Nakamura Y. Clec10a regulates mite-induced dermatitis. Sci Immunol. 2019; 4 (42): eaax6908. DOI: 10.1126/sciimmunol.aax6908.
  42. Miller J.D. The Role of Dust Mites in Allergy. Clin. Rev. Allergy Immunol. 2019; 57 (3): 312–29. DOI: 10.1007/s12016-018-8693-0.
  43. Nezamololama N., Fieldhouse K., Metzger K., Gooderham M. Emerging systemic JAK inhibitors in the treatment of atopic dermatitis: a review of abrocitinib, baricitinib, and upadacitinib. Drugs Context. 2020; 9: 2020–8-5. DOI: 10.7573/dic.2020-8-5.
  44. Renert-Yuval Y., Guttman-Yassky E. New treatments for atopic dermatitis targeting beyond IL-4/IL-13 cytokines. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2020; 124 (1): 28–35. DOI: 10.1016/j.anai.2019.10.005.
  45. Ospelnikova T.P., Gevorkyan O.V., Mironova T.V., Andreeva S.A., Kolodyazhnaya L.V. and Ershov F.I. Features of Interferon and Cytokine Status in Atopic Dermatitis. Arch Asthma Allergy Immunol. 2017; 1: 9–14. ISSN 2639-3182.
  46. Голубчикова Р.Н., Данилычева И.В., Реброва О.Ю. Ретроспективный анализ анамнестических и клинико-лабораторных данных больных хронической идиопатической крапивницей. Российский аллергологический журнал. 2011; 4: 23–33. [Golubchikova R.N., Danilycheva I.V., Rebrova O.Ju. Retrospective analysis of anamnes and clinical and laboratory data of patients with chronic ideopatic urticarial. Rossijskij allergologicheskij zhurnal. 2011; 4: 23–33. (in Russian)].
  47. 47. Feng H., Feng J., Zhang Z., Xu Q., Hu M., Wu Y., Lu Y. Role of IL-9 and IL-10 in the pathogenesis of chronic spontaneous urticaria through the JAK/STAT signalling pathway. Cell Biochem Funct. 2020; 38 (4): 480–9. DOI: 10.1002/cbf.3481.
  48. Тетерева В.В., Оспельникова Т.П. Цитокины при хронической крапивнице. В книге: «New approaches in the field of microbiology, virology and immunology» в рамках международных студенческих школ Сеченовского Университета. Сборник тезисов молодых ученых с международным участием. Под ред. В.В. Зверева. 2020; 26.[Tetereva V.V., Ospelnikova T.P. Cytokines for chronic urticarial. In the book: «New approaches in the field of microbiology, virology and immunology» of international student schools of Sechenov’s University. Сollection of abstracts of young researchers with international participation. Editor V.V. Zverev. 2020; 26 (in Russian)].
  49. Kay A.B., Clark P., Maurer M., Ying S. Elevations in T-helper-2-initiating cytokines (interleukin-33, interleukin-25 and thymic stromal lymphopoietin) in lesional skin from chronic spontaneous (‘idiopathic’) urticaria. Br. J. Dermatol. 2015; 172 (5): 1294–302. DOI: 10.1111/bjd.13621.
  50. Erickson S., Heul A.V., Kim B.S. New and emerging treatments for inflammatory itch. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2021; 126 (1): 13–20. DOI: 10.1016/j.anai.2020.05.028.