Preview

Медицинский Совет

Расширенный поиск

Клинико-молекулярные особенности вирус-ассоциированных обострений хронической обструктивной болезни легких

https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-18-30-39

Полный текст:

Аннотация

Введение. Особенности воспаления при вирус-ассоциированных обострениях хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) все еще недостаточно изучены.

Цель исследования – определить молекулярные особенности воспаления при вирус-ассоциированных обострениях ХОБЛ в сравнении с бактериальными во взаимосвязи с фенотипом обострения и дальнейшим прогрессированием заболевания.

Материалы и методы. В одноцентровое проспективное (52 нед.) когортное исследование включены пациенты, госпитализированные с обострением ХОБЛ: вирус-ассоциированными (n = 60), бактериальными (n = 60), вирусно-бактериальными (n = 60). Группа контроля – условно здоровые лица (n = 30). ХОБЛ диагностирована ранее в стабильную фазу (спирографический критерий). Вирусные обострения устанавливали при выявлении в мокроте или жидкости бронхоальвеолярного лаважа  (ЖБАЛ) методом ПЦР РНК вирусов, бактериальную  – на  основании нейтрофилеза ЖБАЛ/мокроты, результатов прокальцитонинового теста или культурального исследования. Плазменные концентрации цитокинов, маркеров фиброобразования, ферментов исследованы методом твердофазного ИФА, уровень фибриногена – методом Клаусса. Проводили комплексное исследование функции легких, допплер-эхокардиографию, оценивали повторные обострения. Сравнение групп проводили методами Краскела  – Уоллиса и  χ2   Пирсона, взаимосвязи определяли методами пропорциональных рисков Кокса и линейной регрессии.

Результаты. Вирус-ассоциированные обострения ХОБЛ отличались максимальными плазменными концентрациями эозинофильного катионного белка (62,3 (52,4; 71,0) нг/мл), интерлейкина-5 (IL-5) (11,3 (8,4; 15,9) пг/мл), фактора роста фибробластов-2 (FGF-2) (10,4 (6,2; 14,9) пг/мл), трансформирующего фактора роста-β1 (TGF-β1) (922,4 (875,7; 953,8) пг/мл), гиалуроновой кислоты (185,4 (172,8; 196,3) нг/мл), N-терминального пептида проколлагена III типа (PIIINP) (249,2 (225,1; 263,7) нг/мл), матриксной металлопротеиназы-1 (ММР-1) (235,2 (208,6; 254,9) пг/мл). Концентрация IL-5 во время обострения была предиктором ОФВ1, коэффициента бронходилатации, последующих обострений в отдаленном периоде, фибриноген – ОФВ1, PIIINP и FGF-2 – DLco, PaO2, среднего давления в легочной артерии (СДЛА), повторных обострений, ММР-1 – СДЛА.

Выводы. При вирус-ассоциированных обострениях ХОБЛ паттерн воспаления отличается от воспаления при обострениях, вызванных бактериальной инфекцией, и взаимосвязан с фенотипом обострения и дальнейшим прогрессированием ХОБЛ. 

Об авторах

Л. А. Шпагина
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Шпагина Любовь Анатольевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



О. С. Котова
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Котова Ольга Сергеевна, доктор медицинских наук, доцент, доцент кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



И. С. Шпагин
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Шпагин Илья Семенович, доктор медицинских наук, доцент, доцент кафедры госпитальной терапии и  медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



Д. А. Герасименко
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Герасименко Дмитрий Алексеевич, аспирант кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



Г. В. Кузнецова
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Кузнецова Галина Владимировна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



С. А. Кармановская
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Кармановская Светлана Александровна, доктор медицинских наук, доцент кафедры госпитальной терапии и  медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



Е. М. Локтин
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Локтин Евгений Михайлович, доктор медицинских наук, доцент кафедры анестезиологии и реаниматологии лечебного факультета

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



А. А. Рукавицына
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Рукавицына Анастасия Александровна, ассистент кафедры сестринского дела лечебного факультета

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



Е. В. Аникина
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Аникина Екатерина Валентиновна, ассистент кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



Н. В. Камнева
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Камнева Наталья Вадимовна, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



К. В. Лихенко-Логвиненко
Новосибирский государственный медицинский университет
Россия

Лихенко-Логвиненко Кристина Владимировна, аспирант кафедры госпитальной терапии и медицинской реабилитации

630051, Новосибирск, ул. Ползунова, д. 21



Список литературы

1. MacDonald M.I., Osadnik C.R., Bulfin L., Leahy E., Leong P., Shafuddin E. et al. MULTI-PHACET: multidimensional clinical phenotyping of hospitalised acute COPD exacerbations. ERJ Open Res. 2021;7(3):00198–2021. https://doi.org/10.1183/23120541.00198-2021.

2. Jafarinejad H., Moghoofei M., Mostafaei S., Salimian J., Azimzadeh Jamalkandi S., Ahmadi A. Worldwide prevalence of viral infection in AECOPD patients: A meta-analysis. Microb Pathog. 2017;113:190–196. https://doi.org/10.1016/j.micpath.2017.10.021.

3. Jang J.G., Ahn J.H., Jin H.J. Incidence and prognostic factors of respiratory viral infections in severe acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2021;16:1265–1273. https://doi.org/10.2147/COPD.S306916.

4. Lee H.W., Sim Y.S., Jung J.Y., Seo H., Park J.W., Min K.H. et al. A multicenter study to identify the respiratory pathogens associated with exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease in Korea. Tuberc Respir Dis (Seoul). 2022;85(1):37–46. https://doi.org/10.4046/trd.2021.0080.

5. Polverino F., Kheradmand F. COVID-19, COPD, and AECOPD: Immunological, epidemiological, and clinical aspects. Front Med (Lausanne). 2021;7:627278. https://doi.org/10.3389/fmed.2020.627278.

6. Huebner S.T., Henny S., Giezendanner S., Brack T., Brutsche M., Chhajed P. et al. Prediction of acute COPD exacerbation in the Swiss multicenter COPD cohort study (TOPDOCS) by clinical parameters, medication use, and immunological biomarkers. Respiration. 2022;101(5):441–454. https://doi.org/10.1159/000520196.

7. Suissa S., Dell’Aniello S., Ernst P. Long-term natural history of chronic obstructive pulmonary disease: severe exacerbations and mortality. Thorax. 2012;67(11):957–963. https://doi.org/10.1136/thoraxjnl-2011-201518.

8. Зыков К.А., Овчаренко С.И., Авдеев С.Н., Жестков А.В., Илькович М.М., Невзорова В.А. и др. Фенотипические характеристики пациентов с хронической обструктивной болезнью легких, имеющих стаж курения, в Российской Федерации: данные исследования POPE-study. Пульмонология. 2020;30(1):42–52. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2020-30-1-42-52.

9. Rhodes K., Jenkins M., de Nigris E., Aurivillius M., Ouwens M. Relationship between risk, cumulative burden of exacerbations and mortality in patients with COPD: modelling analysis using data from the ETHOS study. BMC Med Res Methodol. 2022;22(1):150. https://doi.org/10.1186/s12874-022-01616-7.

10. Со А.К., Авдеев С.Н., Нуралиева Г.С., Гайнитдинова В.В., Чучалин А.Г. Предикторы неблагоприятного исхода при обострении хронической обструктивной болезни легких. Пульмонология. 2018;28(4):446–452. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2018-28-4-446-452.

11. Luo Z., Zhang W., Chen L., Xu N. Prognostic Value of Neutrophil:Lymphocyte and Platelet:Lymphocyte Ratios for 28-Day Mortality of Patients with AECOPD. Int J Gen Med. 2021;14:2839–2848. https://doi.org/10.2147/IJGM.S312045.

12. Cao Y., Xing Z., Long H., Huang Y., Zeng P., Janssens J.P., Guo Y. Predictors of mortality in COPD exacerbation cases presenting to the respiratory intensive care unit. Respir Res. 2021;22(1):77. https://doi.org/10.1186/s12931-021-01657-4.

13. Быстрицкая Е.В., Биличенко Т.Н. Заболеваемость, инвалидность и смертность от болезней органов дыхания в Российской Федерации (2015–2019). Пульмонология. 2021;31(5):551–561. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2021-31-5-551-561.

14. Jones T.P.W., Brown J., Hurst J.R., Vancheeswaran R., Brill S. COPD exacerbation phenotypes in a real-world five year hospitalisation cohort. Respir Med. 2020;167:105979. https://doi.org/10.1016/j.rmed.2020.105979.

15. Ritchie A.I., Wedzicha J.A. Definition, causes, pathogenesis, and consequences of chronic obstructive pulmonary disease exacerbations. Clin Chest Med. 2020;41(3):421–438. https://doi.org/10.1016/j.ccm.2020.06.007.

16. Li T., Gao L., Ma H.X., Wei Y.Y., Liu Y.H., Qin K.R. et al. Clinical value of IL-13 and ECP in the serum and sputum of eosinophilic AECOPD patients. Exp Biol Med (Maywood). 2020;245(14):1290–1298. https://doi.org/10.1177/1535370220931765.

17. Ji S., Dai M.Y., Huang Y., Ren X.C., Jiang M.L., Qiao J.P. et al. Influenza a virus triggers acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease by increasing proinflammatory cytokines secretion via NLRP3 inflammasome activation. J Inflamm (Lond). 2022;19(1):8. https://doi.org/10.1186/s12950-022-00305-y.

18. Wronski S., Beinke S., Obernolte H., Belyaev N.N., Saunders K.A., Lennon M.G. et al. Rhinovirus-induced human lung tissue responses mimic chronic obstructive pulmonary disease and asthma gene signatures. Am J Respir Cell Mol Biol. 2021;65(5):544–554. https://doi.org/10.1165/rcmb.2020-0337OC.

19. Jang J.G., Ahn J.H., Jin H.J. Incidence and prognostic factors of respiratory viral infections in severe acute exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. Int J Chron Obstruct Pulmon Dis. 2021;16:1265–1273. https://doi.org/10.2147/COPD.S306916.

20. Thulborn S.J., Mistry V., Brightling C.E., Moffitt K.L., Ribeiro D., Bafadhel M. Neutrophil elastase as a biomarker for bacterial infection in COPD. Respir Res. 2019;20(1):170. https://doi.org/10.1186/s12931-019-1145-4.

21. Chakrabarti A., Mar J.S., Choy D.F., Cao Y., Rathore N., Yang X. et al. High serum granulocyte-colony stimulating factor characterises neutrophilic COPD exacerbations associated with dysbiosis. ERJ Open Res. 2021;7(3):00836–2020. https://doi.org/10.1183/23120541.00836-2020.

22. Чучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р., Белевский А.С., Лещенко И.В., Овчаренко С.И., Шмелев Е.И. Хроническая обструктивная болезнь легких: федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению. Пульмонология. 2022;32(3):356–392. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2022-32-3-356-392.

23. Weissler J.C., Adams T.N. Eosinophilic chronic obstructive pulmonary disease. Lung. 2021;199(6):589–595. https://doi.org/10.1007/s00408-021-00492-0.

24. Chen X.R., Wang D.X. Serum MCP-1 and NGAL play an important role in the acute inflammatory event of chronic obstructive pulmonary disease. COPD. 2021;18(4):425–431. https://doi.org/10.1080/15412555.2021.1954151.

25. Chanda D., Otoupalova E., Smith S.R., Volckaert T., De Langhe S.P., Thannickal V.J. Developmental pathways in the pathogenesis of lung fibrosis. Mol Aspects Med. 2019;65:56–69. https://doi.org/10.1016/j.mam.2018.08.004.

26. Zhang Y., Li Y., Ye Z., Ma H. Expression of matrix metalloproteinase-2, matrix metalloproteinase-9, tissue inhibitor of metalloproteinase-1, and changes in alveolar septa in patients with chronic obstructive pulmonary disease. Med Sci Monit. 2020;26:e925278. https://doi.org/10.12659/MSM.925278.

27. Johansen M.D., Mahbub R.M., Idrees S., Nguyen D.H., Miemczyk S., Pathinayake P. et al. Increased SARS-CoV-2 infection, protease and inflammatory responses in COPD primary bronchial epithelial cells defined with single cell RNA-sequencing. Am J Respir Crit Care Med. 2022. https://doi.org/10.1164/rccm.202108-1901OC.

28. Baldi B.G., Fabro A.T., Franco A.C., Machado M.H.C., Prudente R.A., Franco E.T. et al. Clinical, radiological, and transbronchial biopsy findings in patients with long COVID-19: a case series. J Bras Pneumol. 2022;48(3):e20210438. https://doi.org/10.36416/1806-3756/e20210438.

29. Bafadhel M., Peterson S., De Blas M.A., Calverley P.M., Rennard S.I., Richter K., Fagerås M. Predictors of exacerbation risk and response to budesonide in patients with chronic obstructive pulmonary disease: a post-hoc analysis of three randomised trials. Lancet Respir Med. 2018;6(2):117–126. https://doi.org/10.1016/S2213-2600(18)30006-7.

30. Rana R., Huang T., Koukos G., Fletcher E.K., Turner S.E., Shearer A. et al. Noncanonical matrix metalloprotease 1-protease-activated receptor 1 signaling drives progression of atherosclerosis. Arterioscler Thromb Vasc Biol. 2018;38(6):1368–1380. https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.118.310967.


Рецензия

Для цитирования:


Шпагина Л.А., Котова О.С., Шпагин И.С., Герасименко Д.А., Кузнецова Г.В., Кармановская С.А., Локтин Е.М., Рукавицына А.А., Аникина Е.В., Камнева Н.В., Лихенко-Логвиненко К.В. Клинико-молекулярные особенности вирус-ассоциированных обострений хронической обструктивной болезни легких. Медицинский Совет. 2022;16(18):30-39. https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-18-30-39

For citation:


Shpagina L.A., Kotova O.S., Shpagin I.S., Gerasimenko D.A., Kuznetsova G.V., Karmanovskaya S.A., Loktin E.M., Rukavitsyna A.A., Anikina E.V., Kamneva N.V., Likhenko-Logvinenko K.V. Clinical and molecular features of virus-induced acute exacerbations of chronic obstructive pulmonary diseas. Meditsinskiy sovet = Medical Council. 2022;16(18):30-39. (In Russ.) https://doi.org/10.21518/2079-701X-2022-16-18-30-39

Просмотров: 161


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-701X (Print)
ISSN 2658-5790 (Online)