Статья: Влияние курения на уровни сурфактантных белков SP-A и SP-D в крови у пациентов без бронхолегочных заболеваний

Таблица 3

Таблица 4

Прямая корреляционная связь получена для сурфактантных белков БР-Л и БР-Б и курения, обратная связь выявлена БР-Б с возрастом и прямая связь белка у БР-Л - с диастолическим артериальным давлением. При рассмотрении корреляционных связей отдельно в подгруппах получена обратная связь БР-Б с возрастом (К = -0,438; р = 0,016) и систолическим артериальным давлением (К = -0,433; р = 0,017) у некурящих пациентов.

ОБСУЖДЕНИЕ

Полученные нами результаты в отношении более высокого уровня в крови сурфактантных белков SP-A и SP-D в подгруппе «здоровых курильщиков» в сравнении с подгруппой некурящих пациентов корреспондируются с результатами G.L. Sorensen и соавт. (2006), W. Mazur и соавт. (2011), D. Behera и соавт. (2005), H. Ilumets и соавт. (2011), F. Moazed и соавт. (2016), K.P. Lone, Nida, (2018) [12-17]. У «здоровых курильщиков» в дыхательных путях и паренхиме легких обычно наблюдаются воспалительные изменения и структурные аномалии из-за сигаретного дыма, в результате чего сурфактантные белки SP-A и SP-D попадают в кровь [18]. Это связано с потерей целостности воздушно-кровяного барьера при курении, который ответствен за утечку секрети- руемых легочных белков внутрисосудистым путем в кровеносное русло [19]. Экспериментально продемонстрировано, что градиент концентрации SP-A и SP-D позволяет белкам, синтезированным в дыхательном тракте, попадать в кровоток при экспозиции сигаретного дыма [16, 20, 21]. При определенных условиях, включая острое воздействие сигаретного дыма, уровень сурфактантных белков может уменьшаться в бронхоальвеолярной лаважной жидкости при одновременном обогащении сыворотки крови этими белками. Статус курения является сильным предиктором такой транслокации [16, 22, 23].

В нашем исследовании обращает на себя внимание сильная обратная связь SP-D с систолическим артериальным давлением в подгруппе некурящих пациентов. В литературе не встречается указаний на связь сурфактантных белков SP-A и SP-D с систолическим и диастолическим артериальным давлением. Известно, что для гипертензивной ангиопатии неотъемлемой частью является сосудистое ремоделирование: сложная структурная и пространственная модификация мелких артерий, в том числе в тканях легких [24-26]. Ремоделирование стенок представляет собой многослойное взаимодействие, включающее гипертрофию, гиперплазию, апоптоз, гиалиноз и фибриноидный некроз гладкомышечных клеток сосудов, а также отложение внеклеточного матрикса [27, 28].

Экспериментально доказана важная роль белков SP-A и SP-D в регуляции апоптоза клеток, дальнейшем поглощении фагоцитами клеточного детрита, а также последующем ремоделировании внеклеточного матрикса. Однако SP-D является более мощным модулятором апоптоза клеток в легких по сравнению с SP-A [29]. Таким образом, при более высоком артериальном давлении происходит не только нарушение альвеолярно-капиллярной проницаемости в легких, но и активное участие SP-D в процессах ремоделирования сосудистой стенки, что может повлиять на снижение уровня этого белка в крови.

В данном исследовании получена обратная связь уровня SP-D в крови с возрастом и не получено корреляций в паре ожирение - SP-D, SP-А. Исследования в этой области единичны и противоречивы. Так, в исследовании G.L. Sorensen и соавт. (2006) возраст наряду с ожирением отмечены как важные детерминанты конституциональных уровней циркулирующего SP-D [12], что объясняется экспериментально продемонстрированной связью между снижением уровня альвеолярного SP-D и повышенным окислительным повреждением ткани легкого [30]. А исследования T. Betsuyaku и соавт. (2004), X.M. Zhao и соавт. (2007) уровня альвеолярного SP-D у человека не показали заметного изменения его уровня с возрастом [31, 32]. Это корреспондируется с данными

J.I. Moliva (2014), в которых в эксперименте не наблюдалась индукция альвеолярного SP-D во время старения наряду с индукцией цитокинов и окислителей [33].

Таким образом, патогенетически обоснована прямая связь сурфактантных белков SP-A и SP-D в группе курящих пациентов. Белок SP-D более значим в сравнении с SP-A при ремоделировании сосудистой стенки, матрикса ткани легкого, окислительном повреждении ткани легкого и апоптозе, что объясняет его обратную связь с возрастом и систолическим артериальным давлением.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Уровень сурфактантных белков SP-A и SP-D в крови у курящих пациентов без бронхолегочных заболеваний достоверно выше в сравнении с некурящими пациентами. Уровень белка SP-А прямо связан с диастолическим артериальным давлением. Уровень белка SP-D имеет обратную связь с возрастом пациента и систолическим артериальным давлением. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы выяснить, можно ли использовать SP-A и SP-D в качестве маркера для ранней идентификации курильщиков, подверженных риску ХОБЛ.

ЛИТЕРАТУРА

1. WHO. Global Report on Trends in Prevalence of Tobacco Smoking. Geneva, Switzerland, 2015.

2. Schauer G.L., Wheaton A.G., Malarcher A.M., Croft J.B. Health-care provider screening and advice for smoking cessation among smokers with and without COPD: 2009-2010 National Adult Tobacco Survey. Chest. 2016; 149 (3): 676-684.

3. Campos Td. S., Richter K.P., Cupertino A.P. et al. Cigarette smoking among patients with chronic diseases. Int. J. Cardiol. 2014; 174 (3): 808-810.

4. Sopori M. Effects of cigarette smoke on the immune system. Nat. Rev. Immunol. 2002; 2: 372-377.

5. Stampfli M.R., Anderson G.P. How cigarette smoke skews immune responses to promote infection, lung disease and cancer. Nat. Rev. Immunol. 2009; 9 (5): 377-384.

6. Nuorti J.P., Butler J.C., Farley M.M., Harrison L.H., McGeer A., Kolczak M.S., Breiman R.F. Cigarette smoking and invasive pneumococcal disease. Active Bacterial Core

7. Surveillance Team. N. Engl. J. Med. 2000; 342 (10): 681-689.

8. Zhang M., Shi R., Zhang Y. et al. Nix/BNIP3L-dependent mi- tophagy accounts for airway epithelial cell injury induced by cigarette smoke. J. Cell Physiol. 2019; 234 (8): 1420-1422.

9. Zeglinski M., Turner C., Zeng R. et al. Soluble wood smoke extract promotes barrier dysfunction in alveolar epithelial cells through a MAPK signaling pathway. Sci. Rep. 2019; 9 (1): 10027.

10. Dye J.A., Adler K.B. Effects of cigarette smoke on epithelial cells of the respiratory tract. Thorax. 1994; 49 (8): 825-834.

11. Pastva A.M., Wright J.R., Williams K.L. Immunomodulatory roles of surfactant proteins A and D: implications in lung disease. Proc. Am. Thorac. Soc. 2007; 4 (3): 252-257.

12. Mastora I., Remy-Jardin M., Sobaszek A., Boulenguez C., Remy J., Edme J.L. Thin-section CT finding in 250 volunteers: assessment of the relationship of CT findings with smoking history and pulmonary function test results. Radiology. 2001; 218 (3): 695-702.

13. Sorensen G.L., Hjelmborg J.B., Kyvik K.O., Fenger M., Hoj A., Bendixen C. et al. Genetic and environmental influences of surfactant protein D serum levels. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2006; 290 (5): L1010-1017.

14. Mazur W., Tolijamo T., Ohlmeier S., Vuopala K., Nieminen P., Kobayashi H. et al. Elevation of surfactant protein A in plasma and sputum in cigarette smokers. Eur. Respir. J. 2011; 38 (2): 277-284.

15. Behera D., Balamugesh T., Venkateswarlu D., Gupta A., Ma- jumdar S. Serum surfactant protein A levels in chronic bronchitis and its relation to smoking. Indian J. Chest. Dis. Allied Sci. 2005; 47 (1): 13-17.

16. Ilumets H., Mazur W., Toljamo T., Louhelainen N., Nieminen P., Kobayashi H. et al. Ageing and smoking contribute to plasma surfactant proteins and protease imbalance with correlations to airway obstruction. BMC Pulm. Med. 2011; 11: 19.

17. Moazed F., Burnham E.L., Vandivier R.W., O'Kane C.M., Shyamsundar M., Hamid U. et al. Cigarette smokers have exaggerated alveolar barrier disruption in response to lipopolysaccharide inhalation. Thorax. 2016; 71 (12): 1130-1136.

18. Lone K.P., Nida. Plasma surfactant protein-A levels in apparently healthy smokers, stable and exacerbation COPD patients. Pak. J. Med. Sci. 2018; 34 (4): 934-939.

19. Hogg J.C. Pathophysiology of airflow limitation in chronic obstructive pulmonary disease. Lancet. 2004; 364 (9435): 709-721.

20. Hastings R.H., Grady M., Sakuma T., Matthay M.A. Clearance of different-sized proteins from the alveolar space in humans and rabbits. J. Appl. Physiol. 1992; 73 (4): 1310-1316.

21. Gaunsbaek M.Q, Rasmussen K.J., Beers M.F., Atochi- na-Vasserman E.N., Hansen S. Lung surfactant protein D (SP-D) response and regulation during acute and chronic lung injury. Lung. 2013; 191 (3): 295-303. DOI: 10.1007/s00408- 013-9452-x.

22. Hirama N., Shibata Y., Otake K., Machiya J., Wada T., Inoue S. et al. Increased surfactant protein-D and foamy macrophages in smoking-induced mouse emphysema. Respirology. 2007; 12 (2): 191-201.

23. Winkler C., Atochina-Vasserman E.N., Holz O., Beers M.F., Erpenbeck V.J., Krug N. et al. Comprehensive characterisation of pulmonary and serum surfactant protein D in COPD. Respir. Res. 2011; 12: 29.

24. Morй J., Voelker D., Silveira L., Edwards M., Chan E., Bowler R. Smoking reduces surfactant protein D and phospholipids in patients with and without chronic obstructive pulmonary disease. BMC Pulm. Med. 2010; 10: 53.

25. Gutsol A.A., Blanco P., Samokhina S.I. et al. A novel method for comparison of arterial remodeling in hypertension: quantification of arterial trees and recognition of remodeling patterns on histological sections. PLoS One. 2019; 14 (5): e0216734.

26. Rizzoni D., Agabiti-Rosei E. Structural abnormalities of small resistance arteries in essential hypertension. Intern. Emerg. Med. 2012; 7 (3): 205-212.

27. Laurent S., Boutouyrie P. The structural factor of hypertension: large and small artery alterations. Circ. Res. 2015; 116 (6): 1007-1021.

28. Hill G.S., Heudes D., Jacquot C., Gauthier E., Bariйty J. Morphometric evidence for impairment of renal autoregulation in advanced essential hypertension. Kidney Int. 2006; 69 (5): 823-831.

29. Schoen F.J. Robbins basic pathology. In: Kumar V., Abbas A. F.N. (edit.) Pathologic basis of disease. 7th ed. Philadelphia: Elsevier Saunders; 2012: 511-554.

30. Vandivier R., Ogden C., Fadok V. A., Hoffmann P., Brown K., Botto M., Walport M. J., Fisher J. H., Henson P. M., Greene

31. K. E. (2002). Role of surfactant proteins A, D, and C1q in the clearance of apoptotic cells in vivo and in vitro: calreticulin and CD91 as a common collectin receptor complex. J. Immunol. 2002: 169 (7): 3978-3986.

32. Umstead T.M., Freeman W.M., Chinchilli V.M., Phelps D.S. Age-related changes in the expression and oxidation of bron- choalveolar lavage proteins in the rat. Am. J. Physiol. Lung Cell Mol. Physiol. 2009; 296 (1): L14-29.

33. Betsuyaku T., Kuroki Y., Nagai K., Nasuhara Y., Nishimura M. Effects of ageing and smoking on SP-A and SP-D levels in bronchoalveolar lavage fluid. Eur. Respir. J. 2004; 24 (6): 964-970.

34. Zhao X.M., Wu Y.P., Wei R., Cai H.X., Tornoe I., Han J.J. et al. Plasma surfactant protein D levels and the relation to body mass index in a chinese population. Scand. J. Immunol. 2007; 66 (1): 71-76.

35. Moliva J.I., Rajaram M.V., Sidiki S., Sasindran S.J., Guirado E., Pan X.J. et al. Molecular composition of the alveolar lining fluid in the aging lung. Age (Dordr). 2014; 36 (3): 9633.