ИММУНОДЕРМАТОЛОГИЯ

Иммунопатология, аллергология, инфектология
Immunopathology, allergology, infectology
2012, №4:1115
ИММУНОДЕРМАТОЛОГИЯ
УДК: 616.5002.2, 616079.4, 571.27, 57.052
Возможная роль лактоферрина в патогенезе атопического дерматита
В.Н. Зорина, А.В. Бурдина, Н.Г. Короткий, Т.В. Школьникова, Н.А. Зорин
Государственное бюджетное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования
«Новокузнецкий государственный институт усовершенствования врачей» Минздравсоцразвития Российской
Федерации, г. Новокузнецк
Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова»
Минздравсоцразвития Российской Федерации, г. Москва
The possible role of lactoferrin in the pathogenesis of atopic dermatitis
V.N. Zorina, A.V. Burdina, N.G. Korotkiy, T.V. Shkolnikova, N.A. Zorin
Novokuznetsk State Institute of Postgraduate Medicine
The Russian National Research Medical University named after N.I. Pirogov
Аннотация
Summary
Нами изучены сывороточные уровни полифункциональ
ного белка лактоферрина (ЛФ), являющегося компонен
том врожденного иммунитета, при IgEассоциированной
и IgEнезависимой формах атопического дерматита (АД)
в стадии обострения у взрослых. Установлено, что концен
трации ЛФ в циркуляции при атопическом дерматите
были достоверно выше, чем у здоровых доноров. При
этом выраженность данного повышения приАД зависе
ла от формы заболевания – при IgEнезависимом процес
се оно было меньшим, чем при наличии аллергического
компонента. При IgEзависимом АД также отмечались
выраженные изменения содержания ИЛ8, в то время как
при IgEнезависимом АД в большей степени увеличива
лось содержание альфа2макроглобулина и альфа1анти
трипсина. Мы предполагаем, что выявленные изменения
подтверждают значительную роль ЛФ в патогенезе АД и
могут быть использованы как дополнительные диагнос
тические либо прогностические критерии АД.
We have investigated the levels of polyfunctional protein
lactoferrin (Lf), which is a component of innate immunity, in
sera of adults with IgEassociated and IgEnonassociated atopic
dermatitis (AD) in acute stage. It was discovered, that the
concentrations of Lf in circulation at atopic dermatitis were
significantly higher than in healthy donors. The significance
of these changes depends on the form of disease it was more
remarkable at IgEassociated process, than in the presence of
low IgE levels. We also had detected more significant increase
of IL8 levels at IgEassociated AD, and of alpha2
macroglobulin, alpha1antitrypsin concentrations at IgE
nonassociated process. We suggest that revealed differences
proves remarkable role of Lf in pathogenesis of AD and can
be used as additional diagnostic or prognostic tool.
Ключевые слова
Key words
Атопический дерматит, IgE, лактоферрин, ИЛ8, патогенез
Atopic dermatitis, IgE, lactoferrin, IL8, pathogenesis
Атопический дерматит (АД) занимает доми
нирующее место в структуре кожной патоло
гии и составляет 1725% [1]. Данное заболева
ние отличается мультифакторной природой
(генетическая предрасположенность, бактери
альная инвазия, техногенные внешние факторы
и пр.) и неустановленными патогенетическими
механизмами [1,2]. Помимо IgEассоциирован
ной формы заболевания, ведущим фактором в
патогенезе которой является аллергический
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2012 N°4
11
В.Н. Зорина, А.В. Бурдина, Н.Г. Короткий и др.
компонент, существует IgEнезависимая форма,
имеющая сходную симптоматику, при уровне
IgE в циркуляции, сопоставимом со здоровыми
донорами. Изучение содержания цитокинов,
иммунокомпетентных клеток, генетических
маркеров, проводимое современными исследо
вателями [2] подтверждает иммунозависимую
природу процессов, но не дает однозначного
ответа о причинах возникновения АД и меха
низмах его развития. В этой связи актуальным
представляется изучение полифункциональных
белков – компонентов врожденной неспецифи
ческой защиты от патогенной инвазии, облада
ющих иммуномодулирующими свойствами и
способных оказывать влияние на различные
процессы при возникновении и развитии забо
левания. Одним из подобных белков является
лактоферрин (ЛФ) структурный и функцио
нальный гомолог трансферрина. Помимо осу
ществления внеклеточного транспорта железа,
данный белок активно участвует в развитии
воспалительной реакции он задействован в ре
ализации «кислородного взрыва», регуляции
синтеза некоторых провоспалительных цитоки
нов и является высокочувствительным пози
тивным маркером воспаления. Кроме того, ЛФ
обладает чрезвычайно выраженной антибакте
риальной и противовирусной активностью [3].
Хотя наибольшие концентрации определяются
в молоке, данный белок обнаруживается в кро
ви, а также практически во всех секретах орга
низма (слезная жидкость, слюна и пр.) Синтези
руется ЛФ эпителиальными клетками, а также
нейтрофилами, причем в последнем случае де
понируется в гранулах и высвобождается лишь
при активации клеток в процессе развития вос
паления [3].
Целью нашего исследования было изучение
уровней ЛФ в периферической крови при IgE
ассоциированной и IgEнезависимой формах
АД в стадии обострения в сравнении с рядом
других факторов иммунной системы и показа
телей формулы крови для уточнения его роли в
патогенезе данного заболевания.
Материалы и методы
Обследовано 54 пациента в возрасте от 18 до
40 лет с верифицированным диагнозом АД в
стадии обострения, из них 34 чел. с IgEассоци
ированной формой и 20 чел. с IgEнезависимой
формой АД. Критериями включения были: от
сутствие специфического лечения в течение
последних 6 месяцев, отсутствие сопутствую
щей патологии (аутоиммунные заболевания и
12
другая хроническая патология в стадии обо
стрения), информированное согласие об учас
тии в исследовании. Кроме того, было обследо
вано 20 практически здоровых доноров сопос
тавимого возраста, отобранных по результатам
плановой диспансеризации.
Концентрации в крови ЛФ, а также ИЛ8
оценивались методом твердофазного иммуно
ферментного анализа (ИФА) по рекомендаци
ям производителя (ЗАО ВекторБест, Россия).
Содержание а2МГ и а1АТ определяли методом
количественного низковольтного горизонталь
ного иммуноэлектрофореза [4]. Количество
моноцитов, лейкоцитов, п/я, с/я, эозинофилов,
эритроцитов и гемоглобина оценивали при по
мощи гематологического анализатора (ВС
2300, Китай) .
Статистическая обработка результатов про
изводилась с использованием программы
InStatII (Sigma, США). Для обработки получен
ных данных применялась парная tстатистика.
Параметры, приводимые в работе и таблицах:
nколичество обследованных, M±m среднеста
тистическое значение ± ошибка средней, pдос
товерность различий (значимо d<0,05).
Результаты
Согласно полученным данным, концентра
ция ЛФ в циркуляции при атопическом дерма
тите была достоверно выше, чем у здоровых до
норов (табл.1). При этом выраженность данно
го повышения приАД зависела от формы забо
левания – при IgEнезависимом процессе оно
было меньшим, чем при наличии аллергическо
го компонента. При этом уровни хемоаттрак
танта ИЛ8, синтез которого тесно взаимосвя
зан с синтезом ЛФ [3] были статистически зна
чимо повышены при IgЕассоциированном АД,
как по сравнению с контролем, так и с IgEнеза
висимой формой заболевания.
Общее содержание лимфоцитов было досто
верно повышено только при IgЕассоциирован
ном АД. Количество незрелых форм (п/я) оста
валось в пределах нормы вне зависимости от
формы атопического дерматита, в то время как
количество сегментоядерных клеток было по
вышенным в обоих случаях, но при IgEнезави
симом АД – значительно в большей степени,
чем при IgЕассоциированном АД.
При этом, количество эозинофилов было
слабодостоверно повышено при АД, вне зависи
мости от формы процесса.
Содержание моноцитов не отличалось от по
казателей, характерных для здоровых доноров.
Immunopathology, Allergology, Infectology 2012 N°4
Иммунодерматология: Возможная роль лактоферрина в патогенезе атопического дерматита
Таблица 1. Сывороточные уровни ЛФ и ряда других показателей при различных формах атопического дерматита
Показатели
IgEассоц.
IgEнезавис.
Контроль
ЛФ(мг/л)
3,06±0,24
р1=0,0001
1,41±0,08
ИЛ8(пкг/мл)
12,6±1,6
р1=0,0010
6,78±0,30
р1=0,0104
4,23±0,68
53,80±1,66
р1=0,0023
2,23±0,18
р1=0,0001
р2=0,0170
5,3±1,3
р2=0,0040
6,11±0,25
2,44±0,66
60,29±1,84
р1=0,0001
р2=0,0163
3,75±0,55
р1=0,0489
5,24±0,63
2,77±0,20
р1=0,0001
р2=0,0450
2,81±0,14
р1=0,0001
р2=0,0420
4,30±0,08
133,4±2,2
3,47±0,25
46,55±1,19
Лейкоциты(109 л)
П/я (%)
С/я (%)
Эозинофилы (%)
Моноциты (%)
а1АТ(г/л)
3,72±0,44
р1=0,0498
6,42±0,55
2,38±0,09
р1=0,0010
а2МГ(г/л)
2,37±0,14
р1=0,0300
Эритроциты (1012 л)
Гемоглобин (г/л)
4,33±0,12
137,0±1,8
4,1±0,8
5,73±0,16
2,60±0,24
5,57±0,39
1,97±0,09
2,0±0,08
4,43±0,06
138,2±1,40
Примечание: р18 статистически достоверные (р<0,05) отличия от контроля, р28различия между группами больных
Концентрации а2МГ и а1АТ, являющихся
не только негативным и позитивным маркера
ми воспалительной реакции соответственно, а
также компонентами врожденной неспецифи
ческой защиты организма, но и основными ин
гибиторами протеиназ, высвобождающихся
при воспалении и гибели клеток либо бактери
альных протеиназ [5], были повышенными при
обеих формах АД, однако при IgEнезависимом
процессе их сывороточные уровни были досто
верно выше, чем при IgЕассоциированном за
болевании.
Наконец содержание гемоглобина и количе
ство эритроцитов, ответственных за внутрикле
точный транспорт железа было в среднем сопо
ставимо с контрольными показателями. Обна
ружена выраженная, но недостаточно статисти
чески значимая тенденция к снижению уровня
гемоглобина при IgEнезависимом АД.
Обсуждение
Известно, что при воспалении ЛФ активно
высвобождается из гранул активированных
нейтрофилов [3]. Находящееся в нашем распо
ряжении оборудование не позволило нам оце
нить именно эту субфракцию лейкоцитов при
АД, однако мы обнаружили, что общее количе
ство лейкоцитов, 5070% из которых являются
нейтрофилами, повышено, по крайней мере
при IgЕассоциированном АД. При этом повы
шение обеспечивается именно за счет зрелых,
сегментоядерных форм, количество которых
увеличено при обеих формах заболевания, хотя
некоторый вклад в это общее повышение, по
мимо нейтрофилов, как показали результаты
нашего исследования, вносят и эозинофилы, и,
вероятно, базофилы. Однако помимо нейтро
филов, ЛФ активно синтезируется эпителиаль
ными клетками. Более того, известны случаи
врожденного локального дефицита ЛФ в грану
лах нейтрофилов на фоне неизмененного синте
за эпителиальными клетками [3]. Известно так
же, что при АД функции ряда клеток (керати
ноцитов и пр.) изменены [2]. При изучении ак
тивности хемотаксиса, добавление супернатан
товкератоцитов, культивированных в присут
ствии ФНОa, уровни которого по литератур
ным данным имеют тенденцию к повышению
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2012 N°4
13
В.Н. Зорина, А.В. Бурдина, Н.Г. Короткий и др.
при псориазе и АД, напрямую приводило к миг
рационному ответу нейтрофилов и Тлимфо
цитов, и в 80% случаев данная миграция инги
бировалась антисывороткой к ИЛ8 [6].
Вообще, необходимо учитывать, что син
тез ЛФ очень тесно взаимосвязан с синтезом
ИЛ8 [3] и избыток концентрации одного
может провоцировать гиперсинтез другого.
По нашим данным общее количество моно
цитов/макрофагов, которые попреимуще
ству синтезируют ИЛ8 остается неизменным,
однако мы можем предположить, что избы
ток ИЛ8 это еще и результат нарушения
функциональной активности эпителиальных
клеток (кератиноцитов и пр.) либо самих мо
ноцитов при АД. Известно, что в культурах
клеток моноциты, полученные от пациентов,
больных псориазом, способны стимулиро
вать хемотаксис нейтрофилов, фагоцитоз и
продукцию О2 даже без предварительной сти
муляции липополисахаридами [6].
Еще одной причиной повышения содержа
ния ИЛ8, может быть участие ЛФ в развитии
кислородного взрыва. Дело в том, что мы обна
ружили повышение содержания и а1АТ и а2
МГ, при том, что последний считается негатив
ным острофазовым реактантом, и причиной
накопления в циркуляции его комплексов с
протеиназами может быть только нарушение
механизмов его утилизации. При этом извест
но, что ряд продуктов кислородного взрыва
повреждает молекулярную структуру а2МГ
[7], снижает его сродство к рецепторам, изме
няет – к транспортируемым цитокинам (в ча
стности, повышает сродство к ФНОa) и дезор
ганизует опосредованную а2МГ регуляцию
синтеза транспортируемых им цитокинов по
типу обратной связи.
Необходимо отметить, что повышение ЛФ не
связано с его участием во внеклеточном транс
порте железа – согласно полученным данным
количество эритроцитов и гемоглобина, ответ
ственных за внутриклеточный транспорт желе
за достоверно не изменяются, следовательно
повышение уровней ЛФ не может быть компен
саторным.
Заключение
Полученные данные позволяют предполо
жить следующую схему участия ЛФ в патогене
зе АД. У больных с предрасположенностью к АД
либо существует врожденный дефект синтеза
субфракции ЛФ в нейтрофилах, приводящий к
компенсаторному гиперсинтезу эпителиальны
14
ми клетками, либо врожденный дефект самих
эпителиальных клеток, включая измененные
синтетические свойства по отношению к ряду
белков, в том числе гиперсинтез ЛФ, несмотря
на достаточное количество данного белка в
нейтрофилах. Так или иначе, любое нарушение
барьерных функций кожи и закономерно воз
никающее воспаление на пораженном участке
приводит к смещению и без того хрупкого рав
новесия у людей данной категории.
Избыток острофазового ЛФ, в дополнение
к уже находящемуся в циркуляции, и особен
но в эпителии, неизбежно приводит к гипер
синтезу ИЛ8, вызывающему хемотаксис ней
трофилов, регулирующему их инфильтрацию
и подавляющему их апоптоз, что, как предпо
лагают, и является причиной поражения
кожи [6]. Помимо взаимозависимого влия
ния на ИЛ8, избыток ЛФ и активное разви
тие кислородного взрыва приводит к окисле
нию молекул а2МГ, являющегося не только
ингибитором протеиназ, но и основным
транспортером цитокинов к клеткам [5],
способным модулировать их синтез по типу
обратной связи. Поврежденные молекулы а2
МГ с повышенным сродством к ФНО± [7]
приводят к задержке последнего в циркуля
ции, оказывают, как упоминалось выше, нега
тивное влияние на кератиноциты, моноциты
и дополнительно стимулируют активацию
нейтрофилов.
Необходимо отметить, что люди, имеющие
склонность к аллергическим реакциям в боль
шей степени подвержены негативным измене
ниям содержания ЛФ, ИЛ8 и некоторых пока
зателей формулы крови, в то время как при IgE
независимом АД более значимы изменения
концентраций а2МГ и а1АТ принимающих,
по всей вероятности, большее участие при дан
ной форме АД, по сравнению с IgEзависимым
процессом.Однако так или иначе, вследствие
описанных выше изменений образуется само
поддерживающийся, циклично развивающийся
процесс, на фоне которого часто присоединяет
ся бактериальная инфекция, что косвенно сви
детельствует в пользу идеи об изначальном де
фиците антибактериального ЛФ в гранулах
нейтрофилов.
Безусловно, данная теория нуждается в до
полнительных исследованиях, позволяющих
проверить ее и в экспериментах на клетках, од
нако уже сейчас не вызывает сомнения, что ЛФ
принимает самое активное участие в патогене
зе атопического дерматита.
Immunopathology, Allergology, Infectology 2012 N°4
Иммунодерматология: Возможная роль лактоферрина в патогенезе атопического дерматита
Литература
1. Романенко И.М., Кулага В.В., Афонин С.Л. Лечение кож
ных и венерических болезней: Руководство для врачей: В
2 т. – М.: ООО «Медицинское информационное агент
ство», 2006. Т.2: 316326
5. Зорин Н.А., Зорина В.Н., Зорина Р.М. Роль белков семей
ства макроглобулинов в регуляции воспалительных реак
ций (Обзор литературы). Биомедицинскаяхимия. 2006; 3:
22938
2. Maintz L., Novak N. Modifications of the innate immune
system in atopic dermatitis. J. Innate Immun. 2011, 3: 131141;
6. PeterJ., AronsonA. Review of the role of neutrophilsin
psoriasis and related disorders. Dermatology Online Journal,
2008;14: 7
3. Legrand D., Elass E., Carpenter M., Mazurer J. Lactoferrin: a
modulator of immune and inflammatory responses. Cell. Mol.
LifeSci. 2005; 62: 254959
4. АксельсенН., КрелльЙ., ВекеБ. Руководствопоколиче
ственномуиммуноэлектрофорезу. М.: Мир, 1977: 216
7. Wu S.M., Patel D.D., Pizzo S.V. Oxidized alpha2
macroglobulin (alpha 2M) differentially regulates receptor
binding by cytokines/growth factors: implications for tissue
injury and repair mechanisms in inflammation.J. Immunol.
1998; 161(8): 435665.
Сведения об авторах:
Зорина Вероника Николаевна, д.б.н., ст.н.с. НИЛ иммунологии ГБОУ ДПО НГИУВ Минздравсоцразвития РФ, г. Новокузнецк
Бурдина Анастасия Вадимовна, ассистент кафедры дерматовенерологии ГБОУ ДПО НГИУВ Минздравсоцразвития РФ, г. Новокузнецк
Короткий Николай Гаврилович, д.м.н., заведующий кафедрой дерматовенерологии педиатрического факультета ГБОУ ВПО РНИМУ им. Н.И. Пирогова
Минздравсоцразвития РФ, г. Москва *
Школьникова Татьяна Валерьевна, ассистент кафедры дерматовенерологии ГБОУ ДПО НГИУВ РФ, г. Новокузнецк
Зорин Николай Алексеевич, д.б.н., заведующий НИЛ иммунологии ГБОУ ДПО НГИУВ Минздравсоцразвития РФ, г. Новокузнецк
Адрес для переписки: 654005; Кемеровская обл., г. Новокузнецк, пр. Строителей 5, ГБОУ ДПО НГИУВ, НИЛ иммунологии, Зориной В.Н.
Тел.: 7(3843)458418, e8mail: macroglobulin@yandex.ru
Поступила 12.10.2012 г.
Иммунопатология, Аллергология, Инфектология 2012 N°4
15