Роль катепсина S в патофизиологии бронхиальной астмы

To date, the study of the role of proteases in the pathogenesis of various diseases remains relevant. The variety of cathepsin functions is associated with the peculiarities of their localization, expression, and regulation, due to which cathepsins are involved in development of many pathologies. Dysregulation of proteases, their inhibitors, and substrates can lead to the development of multiple organ dysfunction.The review presents data on the characteristics of the entire family of cathepsins and cathepsin S, in particular. The pathophysiological role of cathepsin S in the formation of bronchopulmonary pathologies, as well as in bronchial asthma is described, and intraand extracellular implementation mechanisms are considered. The authors believe it is this enzyme that could be targeted in targeted asthma therapy to prevent airway wall remodeling at the earliest stages of the disease. The literature search was carried out in the search engines Medline, eLibrary, Scopus, the Cochrane Library, and RSCI.До настоящего времени сохраняет свою актуальность изучение роли ферментов – протеаз в патогенезе различных заболеваний. Многообразие функций катепсинов обусловлено особенностями их локализации, экспрессии и регуляции, благодаря чему они принимают участие в развитии многих патологических процессов. Дисрегуляция активности протеаз, их ингибиторов и субстратов может привести к развитию полиорганных заболеваний.В обзорной статье представлены данные о характеристике всего семейства катепсинов и катепсина S в частности; описаны его патофизиологические роли при формировании бронхолегочных патологий, а также при бронхиальной астме; освещены внутрии внеклеточные механизмы реализации. Авторы считают, именно этот фермент может стать мишенью для таргетной терапии астмы с целью предотвращения ремоделирования бронхиальной стенки на самых ранних этапах заболевания. Поиск литературы осуществлялся в поисковых системах Medline, еLibrary, Scopus, The Cochrane Library, РИНЦ

Экспрессия P-гликопротеина на лимфоцитах периферической крови при тяжелых формах бронхиальной астмы и его роль в определении чувствительности к терапии глюкокортикостероидами

P-glycoprotein (Pgp) is a membrane transporter of hydrophobic molecules providing efflux of xenobiotics from the cytosole outside the cell. In epithelial cells, Pgp is thought to be responsible for resistance to steroids. Severe bronchial asthma (SBA) is a heterogenous disease characterized by resistance to and dependence on steroids. The goal of this study was to assess expression of Pgp on peripheral blood lymphocytes in severe bronchial asthma and to evaluate the role of Pgp in developing the resistance to glucocorticoid therapy (GC). Assessment of Pgp expression revealed difference in response to GC treatment. All the patients were susceptible to GC, however, the time of therapeutic effect appearance and the number of Pgp-immunopositive cells differed significantly. Thus, more prolonged application of GC for reducing clinical manifestations was required in patients with aspirin induced or fatal bronchial asthma. The number of Pgp-immunopositive lymphocytes per one patients was significantly higher in patients with fatal bronchial asthma and in patients with steroid dependent bronchial asthma (6.8 ± 0.1 and 7.2 ± 0.2, respectively) comparing with patients with non stable bronchial asthma being therapeutically resistant (3.2±0.2 and 3.5±0.1, respectively). Thus, our findings suggest possible pathogenic role of Pgp in development of resistance to GC therapy in patients with bronchial asthma. Detection of Pgp expression on peripheral blood lymphocytes would allow optimizing the volume and duration of intensive anti inflammatory therapy and predicting the doses of basic drugs.P-гликопротеин (Pgp) — мембранный транспортер гидрофобных молекул, обеспечивающий выброс ксенобиотиков из цитоплазмы во внеклеточное пространство. В клетках эпителиальной природы Pgp отвечает за стероидорезистентность. Тяжелая БА (ТБА) — гетерогенное заболевание, характеризующееся формированием стероидозависимости или стероидорезистентности. Цель исследования изучить экспрессию Pgp на лимфоцитах периферической крови при тяжелых формах бронхиальной астмы (БА) и его роль в развитии резистентности к глюкокортикостероидной (ГКС) терапии. Изучение экспрессии Pgp выявило различие в ответе на лечение ГКС. Все пациенты были чувствительны к ГКС, но время наступления терапевтического эффекта и количество клеток Pgp+ в исследуемых группах достоверно отличались. Так, у пациентов с аспириновой и фатальной БА (ФБА) потребовалось более продолжительное назначение ГКС для купирования обострения. Количество Pgp+ лимфоцитов на одного больного также достоверно оказалось выше и составило 6,8 ± 0,1 в группе ФБА и 7,2 ± 0,2 у пациентов со стероидозависимой БА, в сравнении с больными с терапевтически резистентной (ТРБА) и нестабильной (НБА) — 3,2 ± 0,2 и 3,5 ± 0,1 соответственно. Таким образом, проведенное нами исследование подтверждает возможную патогенетическую роль Pgp в развитии резистентности пациентов БА к терапии ГКС. Определение уровня экспрессии Pgp+ на лимфоцитах периферической крови поможет оптимизировать объем и продолжительность интенсивной противовоспалительной терапии и прогнозировать дозы базисных препаратов

Informatics Enhanced SNP Microarray Analysis of 30 Miscarriage Samples Compared to Routine Cytogenetics

Purpose: The metaphase karyotype is often used as a diagnostic tool in the setting of early miscarriage; however this technique has several limitations. We evaluate a new technique for karyotyping that uses single nucleotide polymorphism microarrays (SNP). This technique was compared in a blinded, prospective fashion, to the traditional metaphase karyotype. Methods: Patients undergoing dilation and curettage for first trimester miscarriage between February and August 2010 were enrolled. Samples of chorionic villi were equally divided and sent for microarray testing in parallel with routine cytogenetic testing. Results: Thirty samples were analyzed, with only four discordant results. Discordant results occurred when the entire genome was duplicated or when a balanced rearrangement was present. Cytogenetic karyotyping took an average of 29 days while microarray-based karytoyping took an average of 12 days. Conclusions: Molecular karyotyping of POC after missed abortion using SNP microarray analysis allows for the ability to detect maternal cell contamination and provides rapid results with good concordance to standard cytogenetic analysis

Validation of a Single-Nucleotide Polymorphism-Based Non-Invasive Prenatal Test in Twin Gestations : Determination of Zygosity, Individual Fetal Sex, and Fetal Aneuploidy

We analyzed maternal plasma cell-free DNA samples from twin pregnancies in a prospective blinded study to validate a single-nucleotide polymorphism (SNP)-based non-invasive prenatal test (NIPT) for zygosity, fetal sex, and aneuploidy. Zygosity was evaluated by looking for either one or two fetal genome complements, fetal sex was evaluated by evaluating Y-chromosome loci, and aneuploidy was assessed through SNP ratios. Zygosity was correctly predicted in 100% of cases (93/93; 95% confidence interval (CI) 96.1%-100%). Individual fetal sex for both twins was also called with 100% accuracy (102/102; 95% weighted CI 95.2%-100%). All cases with copy number truth were also correctly identified. The dizygotic aneuploidy sensitivity was 100% (10/10; 95% CI 69.2%-100%), and overall specificity was 100% (96/96; 95% weighted CI, 94.8%-100%). The mean fetal fraction (FF) of monozygotic twins (n = 43) was 13.0% (standard deviation (SD), 4.5%); for dizygotic twins (n = 79), the mean lower FF was 6.5% (SD, 3.1%) and the mean higher FF was 8.1% (SD, 3.5%). We conclude SNP-based NIPT for zygosity is of value when chorionicity is uncertain or anomalies are identified. Zygosity, fetal sex, and aneuploidy are complementary evaluations that can be carried out on the same specimen as early as 9 weeks' gestation

Современные представления о роли CD38 в патогенезе бронхиальной астмы

Current view on a role of CD38 for pathogenesis of bronchial asthma.Современные представления о роли CD38 в патогенезе бронхиальной астмы

Уровень контроля у больных бронхиальной астмой в клинической практике

Summary. The purpose of this prospective study was to evaluate asthma control in patients of Krasnoyarsk pulmonary and allergological center. Treatment efficacy was evaluated in 48-wk follow-up using the validated Russian version of the ACT questionnaire. In 48 weeks, improvement in asthma control was achieved in patients with moderate asthma: to the end of the follow-up, 68.3 % of the patients achieved adequate and good control. In majority of patients with severe asthma (90.3 %), the level of control remained poor. Thus, there is a reserve to improve asthma control with adequate pharmaceutical support, regular follow-up and timely correction of the basic therapy.Резюме. Целью настоящего исследования явилось изучение уровня контроля над бронхиальной астмой (БА) в процессе динамического наблюдения за пациентами на базе легочно-аллергологического центра г. Красноярска. Исследование имело проспективный открытый дизайн. Эффективность терапии оценивали с помощью валидизированной русскоязычной версии вопросника АСТ на протяжении 48 нед. Контроль над БА через 48 нед. улучшился в группе больных со среднетяжелым течением заболевания: к окончанию периода наблюдения количество пациентов, достигших контроля и критериев хорошего контроля, составило 68,3 %. У большинства больных тяжелой БА уровень контроля оставался низким (90,3 %). Таким образом, имеется резерв улучшения контроля над БА за счет полноценного обеспечения пациентов лекарственными средствами, регулярного наблюдения и своевременного изменения объема базисной терапии

Взаимосвязь параметров функции внешнего дыхания и артериальной ригидности у больных бронхиальной астмой

Summary. The purpose of the study was to investigate relationship between parameters of lung function and arterial stiffness in patients with bronchial asthma during the follow-up at a pulmonary and allergological center of Krasnoyarsk. This was a prospective open study. Lung function was assessed using spirometry and body plethysmography at admission and in 48 weeks, arterial stiffness was evaluated with indirect arteriography at the same time points. Statistically significant positive relationship was found between expiratory bronchial resistance and main parameters of arterial stiffness (pulse wave velocity in the aorta and augmentation index) and also between the ratio of expiratory and inspiratory bronchial resistances and augmentation index. Oxygen saturation inversely related to pulse wave velocity in the aorta; this fact, in our opinion, indicates an influence of hypoxia and bronchial obstruction caused by chronic persistent airway inflammation on increased stiffness of proximal arteries.Резюме. Целью настоящего исследования явилось изучение взаимосвязи параметров функции внешнего дыхания (ФВД) и артериальной ригидности у больных бронхиальной астмой в процессе динамического наблюдения за пациентами на базе легочно-аллергологического центра Красноярска. Исследование имело проспективный открытый дизайн. Показатели ФВД оценивали с помощью спирографии и бодиплетизмографии при поступлении и через 48 нед., показатели жесткости аорты – с помощью непрямой артериографии в те же периоды. Была обнаружена статистически значимая положительная корреляция между сопротивлением дыхательных путей на выдохе и основными показателями артериальной ригидности, а также между отношением сопротивления дыхательных путей на выдохе к сопротивлению дыхательных путей на вдохе и индексом аугментации. Показатели сатурации кислорода имели отрицательную корреляционную связь с показателями скорости распространения пульсовой волны в аорте, что свидетельствует о влиянии гипоксии и бронхиальной обструкции, ассоциированной с хроническим персистирующим воспалением в дыхательных путях, на увеличение жесткости центральных артерий

Содержание катепсина S в плазме крови при бронхиальной астме тяжелого течения

The aim. To determine the level of cathepsin S and to identify its possible relationships with clinical, functional and laboratory indicators in patients with severe bronchial asthma.Methods. 114 patients with severe bronchial asthma were examined. 96 women (84.2%) and 18 (15.8%) men were divided into 2 groups: allergic and non-allergic severe bronchial asthma. The external respiration function was assessed with whole-body plethysmography (“Erich Jaeger”, Germany). The plasma concentration of cytokines IL-4, IL-5, IL-13, periostin, cathepsin S, TGF-β was estimated with ELISA (“eBioscience”, USA).Results. Fixed obstruction is reported in 48% and 50% of cases of allergic and non-allergic severe asthma, respectively. Peripheral blood eosinophilia occurs in 41.5% of cases with allergic and in 25% of cases with non-allergic asthma. IL-5, IL-13, and cathepsin S levels were increased in both groups. An increase in IL-4 and TGF-β levels was revealed in non-allergic asthma. Periostin levels were increased in patients with allergic asthma as compared with the control and the second group. Positive correlation between cathepsin S and concentration of IL-4, IL-5 was established in both groups. We identified weak positive correlation between cathepsin S levels and clinical symptoms of the disease, such as frequency of SABA use and asphyxiation attacks, only in the allergic asthma group. A positive correlation between cathepsin S and TGF-β was established in both groups.Conclusion. A positive correlation between serum cathepsin S and TGF-β was established in both allergic and non-allergic severe bronchial asthma. The found moderate relationship may indirectly indicate the involvement of cathepsin S in airway remodeling processes regardless of the disease type. Целью исследования явилось выявление возможной связи уровня катепсина S с клинико-функциональными и лабораторными показателями у пациентов с тяжелой бронхиальной астмой (ТБА).Материалы и методы. Обследованы пациенты с ТБА (n = 114: 96 (84,2 %) женщин и 18 (15,8 %) мужчин), которые были разделены на 2 группы: 1-я – больные аллергической ТБА, 2-я – больные неаллергической ТБА. Параметры функции внешнего дыхания регистрировали на аппарате общей плетизмографии (Erich Jaeger, Германия). Определение концентрации цитокинов интерлейкинов (IL)-4, -5 и -13, периостина, катепсина S, трансформирующего фактора роста-β (TGF-β) в плазме крови проводилось методом твердофазного иммуноферментного анализа (eBioscience, США).Результаты. Фиксированная обструкция регистрировалась в 48 и 50 % случаев, а эозинофилия периферической крови – в 41,5 и 25 % случаев в 1-й и 2-й группе соответственно. Повышение содержания IL-5, IL-13 и катепсина S в плазме крови наблюдалось в обеих группах. При неаллергической ТБА выявлено повышение уровня IL-4 и TGF-β. При аллергической ТБА отмечалось повышение содержания периостина в плазме крови в сравнении с контролем и показателями больных 2-й группы. Статистически значимая корреляционная связь между содержанием катепсина S и концентрацией IL-4, -5 в плазме крови установлена в обеих группах. Слабая корреляционная связь между уровнем катепсина S в плазме крови и клиническими симптомами заболевания, такими как частота использования КДБА и приступы удушья, выявлена только в 1-й группе. В обеих группах зафиксирована значимая корреляционная связь между уровнем катепсина S и TGF-β.Заключение. В обеих группах пациентов с ТБА установлена значимая корреляционная связь между уровнем катепсина S и TGF-β в сыворотке крови, что может косвенно свидетельствовать об участии катепсина S в процессах ремоделирования дыхательных путей независимо от формы заболевания.