Indicators of the cytokine profile and standard immunogram in the controlled and uncontrolled course of bronchial asthma in children

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

Bronchial asthma in children is a multifactorial disease, but it is based on atopic inflammation, which is the focus of the main methods of research and therapy of this pathology. However, if we evaluate not only the fact of the appearance of bronchial asthma in a particular patient, but also consider its course in more detail, and especially the possibility of achieving control over the disease, then indicators of not only atopic inflammation, but also local inflammation in general, acquire great influence, which is one of the reasons for the continuing high percentage of uncontrolled and partially controlled course bronchial asthma in children.

The purpose of this work is to identify changes in cytokine status indicators and immunograms – markers of the risk of uncontrolled bronchial asthma.

167 patients with bronchial asthma were examined, who, based on a standard clinical and instrumental examination, according to the criteria of clinical recommendations, were divided into two groups – controlled (70 people) and partially controlled and uncontrolled (97 children). All of them had their cytokines and IgA, IgM, IgG, IgE levels determined, in blood serum by ELISA, subpopulations of lymphocytes by flow cytometry, indicators of neutrophilic phagocytosis by light microscopy.

In the group with uncontrolled asthma, the following significant differences were noted: a decrease in the level of IL-7, IL-9 and an increase in IL-8, there is also a higher level of B lymphocytes, IgE and IgM, and a lower level of IgA, similar changes, but less pronounced, were previously detected in other studies when comparing patients with bronchial asthma and conditionally healthy, as well as mild and severe course diseases. There were no significant differences in the other studied indicators.

It is noteworthy that the greater influence on the control of the disease in bronchial asthma is not exerted by atopic cytokines responsible for the very fact of atopic inflammation, but by cytokines of general inflammation, such as IL-7, IL-8, IL-9, regulating the severity of inflammation in general, the role of IL-8 as a cytokine of granulocyte chemotaxis regulating local inflammation is especially interesting.

About the authors

E. N. Suprun

Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration; Far Eastern State Medical University

Author for correspondence.
Email: evg-suprun@yandex.ru

PhD (Medicine), Senior Research Associate of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology Research, Research Institute of Maternity and Childhood Protection, Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration; Associate Professor of Department of Hospital and Faculty Pediatrics with a Course of Propaedeutic of Children’s Diseases, Far Eastern State Medical University

Russian Federation, Khabarovsk; Khabarovsk

S. V. Suprun

Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration

Email: evg-suprun@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Chief Research Associate of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology, Research Institute of Maternity and Childhood Protection

Russian Federation, Khabarovsk

V. K. Kozlov

Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration

Email: evg-suprun@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Corresponding Member, Russian Academy of Medical Sciences, Chief Research Associate of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology, Research Institute of Maternity and Childhood Protection

Russian Federation, Khabarovsk

O. I. Galyant

Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration

Email: evg-suprun@yandex.ru

PhD (Medicine), Senior Research Associate of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology, Research Institute of Maternity and Childhood Protection

Russian Federation, Khabarovsk

G. P. Evseeva

Khabarovsk Branch of Far Eastern Scientific Center of Physiology and Pathology of Respiration

Email: evg-suprun@yandex.ru

PhD, MD (Medicine), Deputy Director on Scientific Work, Head of the Group of Health and Environmental Problems of Mother and Child Health, Laboratory of Integral Methods of Bronchopulmonary and Perinatal Pathology, Research Institute of Maternity and Childhood Protection

Russian Federation, Khabarovsk

References

  1. Клинические рекомендации «Бронхиальная астма». Министерство здравоохранения Российской Федерации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://spulmo.ru/upload/kr_bronhastma_2019.pdf. [Clinical recommendations “Bronchial asthma”. Ministry of Health of the Russian Federation. [Electronic resource]. Access mode: http://spulmo.ru/upload/kr_bronhastma_2019.pdf.
  2. Ляпина С.А., Федотова Г.Г. Реактивные изменения нейтрофилов при бронхолегочных заболеваниях // Современные проблемы науки и образования, 2018. № 6. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28285. [Lyapina S.A., Fedotova G.G. Reactive changes of neutrophiles in bronchopulmonary diseases. Sovremennyye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education. Surgery, 2018, no. 6. [Electronic resource]. Access mode: https://science-education.ru/ru/article/view?id=28285.
  3. Симбирцев А.С. Цитокины в иммунопатогенезе аллергии // РМЖ. Медицинское обозрение, 2021. Т. 5, № 1. С. 32-37. [Simbirtsev A.S. Cytokines and their role in immune pathogenesis of allergy. Russkiy meditsinskiy zhurnal. Meditsinskoye obozreniye = Russian Medical Journal. Medical Review, 2021, Vol. 5, no. 1, pp. 32-37.
  4. Bradding P., Roberts J.A., Britten K.M. Interleukin-4, -5, and -6 and tumor necrosis factor-alpha in normal and asthmatic airways: evidence for the human mast cell as a source of these cytokines. Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 1994, Vol. 10, pp. 471-480.
  5. Branchett W., Lloyd C. Regulatory cytokine function in the respiratory tract. Mucosal Immunol., 2019, Vol. 12, no. 3, pp. 589-600.
  6. Brightling C., Berry M., Amrani Y. Targeting TNF-alpha: a novel therapeutic approach for asthma. J. Allergy Clin. Immunol., 2008, Vol. 121, no. 1, pp. 5-12.
  7. Fedoseev G.B., Trofimov V.I., Negrutsa K.V. The functional status of neutrophils in patients with bronchial asthma, chronic obstructive pulmonary disease, bronchial asthma with chronic obstructive pulmonary disease, and community-acquired pneumonia. J. Lung Pulm. Respir. Res., 2018, Vol. 5, no. 2, pp. 51-63.
  8. Hossny E.M., El-Sayed S.S., El-Hadidi E.S., Moussa S.R. Serum interleukin-18 expression in children with bronchial asthma. World Allergy Organ J., 2009, Vol. 2, no. 5, pp. 63-68.
  9. Inal A., Musabak U., Sengul A. Serum interleukin-7 levels in patients with allergic asthma keskin goksal. J. Allergy Clin. Immunol., 2006, Vol. 117, no. 2, pp. 567-569.
  10. Kim W.-J., Choi I.S., Kim C.S., Lee J.-H., Kang H.-W. Relationship between serum IgA level and allergy/asthma. Korean J. Intern. Med., 2017, Vol. 32, no. 1, pp. 137-145.
  11. Meyts I., Hellings P.W., Hens G. IL-12 contributes to allergen-induced airway inflammation in experimental asthma. J Immunol., 2006, 177, no. 9, pp. 6460-6470.
  12. Mohamed S.F., Mohamed Abd-Elwahab F., Mohamed-Shokry D., Mohamed-Samy W. Relation between Interleukin 8 and Bronchial Asthma in Children. Egypt. J. Hospital Med., 2021, Vol. 85, no. 2, pp. 3621-3623.
  13. Nguyen-Thi-Dieu T., Le-Thi-Thu H., Duong-Quy S. The profile of leucocytes, CD3+, CD4+, and CD8+ T cells, and cytokine concentrations in peripheral blood of children with acute asthma exacerbation. J. Int. Med. Res., 2017, Vol. 45, no. 6, pp. 1658-1669.
  14. Pascual M., Suzuki M., Isidoro-Garcia M. Epigenetic changes in B lymphocytes associated with house dust mite allergic asthma. Epigenetics, 2011, Vol. 6, no. 9, pp. 1131-1137.
  15. Rahnama B., Hazhirkarzar B., Ghaffari S., Zamanlu M. Serum level of immunoglobulins in patients with respiratory allergic diseases. Front. Immunol., 2013. Conference Abstract: 15th International Congress of Immunology (ICI). doi: 10.3389/conf.fimmu.2013.02.00588.
  16. Sehra S., Yao W., Nguyen E. TH9 cells are required for tissue mast cell accumulation during allergic inflammation. J. Allergy Clin. Immunol., 2015, Vol. 136, рр. 433-440.
  17. Thomas P.S., Heywood G. Effects of inhaled tumour necrosis factor alpha in subjects with mild asthma. Thorax, 2002, Vol. 57, pp. 774-778.
  18. Umetsu D.T., DeKruyff R.H. Interleukin-10 the missing link in asthma regulation? Am. J. Respir. Cell Mol. Biol., 1999, Vol. 21, pp. 562-563.
  19. Yasuda K., Nakanishi K., Tsutsui H. Interleukin-18 in health and disease. Int. J. Mol. Sci., 2019, Vol. 20, no. 3, 649. doi: 10.3390/ijms20030649.
  20. Yeon S., Halim L., Chandele A. IL-7 plays a critical role for the homeostasis of allergen-specific memory CD4 T cells in the lung and airways. Sci. Rep., 2017, no.7, 11155. doi: 10.1038/s41598-017-11492-7.
  21. Yokoyama A., Kohno N., Fujino S. Circulating interleukin-6 levels in patients with bronchial asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1995, Vol. 15, no. 5, pp. 1354-1358.
  22. Yokoyama A., Kohno N., K. Sakai Circulating levels of soluble interleukin-6 receptor in patients with bronchial asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med., 1997, Vol. 156, no. 5, pp. 1688-1691.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Figure 1. Reliably distinguishable indicators of the immune status in AD depending on the disease control

Download (135KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Suprun E.N., Suprun S.V., Kozlov V.K., Galyant O.I., Evseeva G.P.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».