Periostin as a biomarker for the diagnosis of asthma in preschool children


Cite item

Abstract

.

Full Text

Бронхиальная астма (БА) - распространенное заболевание, которое нередко начинается в детском возрасте и сохраняется на протяжении всей жизни [1], при этом диагностика заболевания часто происходит с задержкой [2]. Особые трудности возникают при установлении БА у детей в возрасте до 6 лет, что связано с вариабельной клинической картиной и ограничениями исследования функции внешнего дыхания [3]. В связи с этим диагноз БА у детей в дошкольном возрасте часто может быть установлен только на основании клинико-анамнестических данных [3]. В этих условиях актуален поиск диагностических маркеров, проведение которых не требует активного участия ребенка. Поиску маркеров БА в образцах крови в настоящее время уделяется большое внимание [4]. В числе потенциальных диагностических маркеров рассматривается периостин - протеин, экспрессируемый эпителиальными клетками, фибробластами и гладкомышечными клетками бронхов [4, 5, 6]. Экспрессия периостина индуцируется ^2-опосредованными цито-кинами (интерлейкинами 4, 13), непосредственно участвующими в развитии аллергического воспаления [7]. Уровень периостина в сыворотке крови положительно коррелирует с маркерами эозинофильного воспаления бронхов при БА - количеством эозинофилов крови, 172 Российский Аллергологический ^^урнал 2019 том 16 № 1 мокроты и уровнем оксида азота в выдыхаемом воздухе [8, 9, 10]. Диагностическая ценность периостина при БА у детей изучалась в единичных исследованиях. В частности, Inoue и соавт. [11] показали, что уровень сывороточного периостина у детей с БА в возрасте 6-16 лет повышен по сравнению со здоровыми детьми и положительно коррелирует с абсолютным числом эозинофилов крови и уровнем общего IgE. Basha и соавт. [12] установили, что при обострении БА у детей в возрасте 3-12 лет уровень сывороточного периостина существенно выше, чем у здоровых детей, и положительно коррелирует со степенью тяжести заболевания. В связи с отсутствием исследований, посвященных изучению диагностической ценности сывороточного сывороточного периостина при БА у детей дошкольного возраста нами было проведено настоящее исследование. Цель исследования. Изучить уровень сывороточного периостина у детей с БА и здоровых детей дошкольного возраста и установить ассоциации сывороточного периостина с суррогатными маркерами эозинофильного воспаления - общим IgE и эозинофилами крови. Материалы и методы: Проведено одномоментное исследование с формированием двух независимых выборок - детей с БА и здоровых детей 3-6 лет. Исследование проведено в период с июля 2018 г. по октябрь 2018 г. на базе ФГБОУ ВО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России в отделении аллергологии и иммунологии КГБУЗ «Клиническая детская больница № 7» (Барнаул). Определение уровня сывороточного периостина проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа (ELISA) с использование реагентов (каталог НПО «Иммуно-текс», Россия; каталожный номер 9Е338А6327) и по протоколам Cloud-Clone Corp. (США). Аналитическая чувствительность метода <0,056 нг/мл, коэффициент вариации, заявленный производителем, < 10%. Уровень общего IgE определяли хемилюминесцентным методом с использованием реагентов «Total IgE» (Siemens, Гер -мания) на анализаторе Immulite 2000/XPI (Siemens, Германия). Число эозинофилов определяли в венозной крови на гематологическом анализаторе Mindray BS-5800. Родители или законные представители детей, включенных в исследование, во время визита перед забором образцов крови у детей заполняли опросники, указывая возраст и пол ребенка, наличие врачебно-верифицированного аллергического ринита, количество врачебно-верифицированных обострений БА за прошедший год. Исследование одобрено локальным независимым комитетом по этике при ФГБОУ ВО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России (протокол №11 от 17.10.2017 г.). Статистические методы: Анализ данных проводили с помощью пакета статистических программ SAS statistical software версия 9.4 (SAS Institute Inc, США). Проверка нормальности распределения количественных признаков в группах сравнения проводилась с использованием критерия Шапиро-Уилка. Описание количественных признаков выполнено с указанием медианы (25; 75-й проценти-ли), за исключением возраста, который представлен как среднее и стандартное отклонение. Для сравнения центральных параметров количественного признака с нормальным распределением (возраст) применяли t-критерий Стьюдента для независимых выборок, для сравнения признаков с ассиметричным распределением (результаты лабораторных исследований) - критерий Ван дер Вардена. Для оценки корреляции между парами количественных признаков использовали коэффициент корреляции Спирмена. Критическое значение уровня статистической значимости принималось равным 0,05. Результаты. В исследовании приняли участие 56 детей с БА и 29 здоровых детей (контрольная группа) 3-6 лет. Группы детей были сопоставимы по полу (мальчиков 57 и 59%; р=0,89) и возрасту (4,2±0,9 и 4,5±1,0 лет, соответственно; p=0,92). Большинство детей с БА имели легкое и среднетяжелое 54 (96,4%), а также контролируемое 38 (67,8%) течение заболевания. Около половины 27 (48,2%) имели аллергический ринит. У детей с БА в сравнении с группой здоровых был отмечен более высокий уровень сывороточного периостина (медиана и квартили) - 5,7 (3,4; 8,0) и 2,7 (1,7; 3,6) нг/мл, соответственно (p < 0,001): общего IgE - 180 (122; 622) и 55 (45; 87) ME/мл, соответственно (p < 0,001); числа эозинофилов крови - 6,1 (3,8; 8,0) и 3,6 (2,7; 4,1) кл/мкл, соответственно (p < 0,001). У детей с БА уровень сывороточного периостина коррелировал с суррогатными маркерами эозинофильного воспаления. В частности, установлена сильная корреляция с уровнем общего IgE (r = 0,73; p<0,001) и умеренная с эозинофилами крови (rs = 0,35, p = 0,007). Кроме того, установлена умеренная корреляция уровня сывороточного периостина с количеством обострений БА (rs = 0,53; p<0,001). Обсуждение: Нами установлено повышение уровня сывороточного периостина при БА у детей дошкольного возраста по сравнению со здоровыми детьми. Подобные результаты получены при БА у взрослых пациентов [13, 14, 15] и детей старшего возраста [16, 11, 17]. Lopez-Guisa и соавт. [18] установили повышение экспрессии периостина в клетках бронхов у детей с БА по сравнению со здоровыми детьми. Согласно результатов нашего исследования уровень сывороточного периостина коррелирует с суррогатными маркерами эозинофильного воспаления дыхательных путей - количеством эозинофилов крови и уровнем общего IgE, что так же согласуется с ранее опубликованными данными. Уровень сывороточного периостина коррелирует у взрослых пациентов с маркером эозинофильного воспаления - эозинофилами Российский Аллергологический ^^урнал 2019 том 16 № 1 173 крови [8], эозинофилами мокроты [10, 19, 20]. Inoue и соавт. [11] при обследовании детей с БА выявили прямую корреляцию уровня сывороточного периостина с эозинофилами крови (rs = 0,28; p=0,036) и уровнем общего IgE (rs = 0,30; p=0,025). В нашем исследовании уровень сывороточного периостина коррелирует не только с лабораторными показателями, но и с клинической течением БА - количеством обострений астмы. Подобные результаты получили Масальский и соавт. [17] и Yavuz и соавт. [23]. Заключение. Уровень сывороточного периостина выше у детей с БА, по сравнению со здоровыми детьми. Сывороточноый периостин коррелирует с суррогатными маркерами эозинофильного воспаления дыхательных путей - эозинофилами крови и уровнем общего IgE.

×

About the authors

N V Shakhova

Altai State Medical University

Author for correspondence.
Email: Natalia.shakhova@mail.ru
Barnaul, Russian Federation

E M Kamaltynova

Siberian State Medical University

Email: Natalia.shakhova@mail.ru
Tomsk, Russian Federation

T S Kashinskay

Altai State Medical University

Email: Natalia.shakhova@mail.ru
Barnaul, Russian Federation

References

  1. Akids CA, Agache I. Global athlas of asthma. Zurich, European Academy of Allergy and Clinical Immunology; 2013. p. 7 -9
  2. Соколова Л.В. Диагностичекие ошибки при бронхиальной астме у детей. // Пульмонология. - 2002.-N 1.-С.72-77
  3. Global Initiative for Asthma (updated 2018) 2018. Avaliable at: https://ginasthma.org/2018-gina-reportglobal-strategy-for-asthma-management-and-prevention.
  4. James A, Hedlin G. Biomarkers for the phenotyping and monitoring of asthma in children. Curr Treat Options Allergy 2016; 3(4): 439-452.doi: 10.1007/s40521-016-0106-0
  5. Sidhu SS, Yuan S, Innes AL, et al. Roles of epithelial cell-derived periostin in TGF- ß activation, collagen-production, and collagen gel elasticity in asthma. ProcNatlAcadSci USA. 2010; 107: 14170-5. doi:10.1073/ pnas.1009426107.PMID: 20660732.
  6. Makita K, Mikami Y, Matsuzaki H, et al. Mechanism of periostin production in human bronchial smooth muscle cells. Int Arch Allergy Immunol. 2018; 175(1-2): 26-35. doi: 10.1159/000485892
  7. Takayama G, Arima K, Kanaji T, et al. Periostin: a novel component of subepithelial fibrosis of bronchial asthma downstream of IL-4 and IL-13 signals. J Allergy Clin-Immunol 118:98-104. doi: 10.1016/j.jaci.2006.02.046
  8. Takahashi K, Meguro K, Kawashima H, et al. Serum periostin levels serve as a biomarker for both eosinophilic airway inflammation and fixed airflow limitation in well-controlled asthmatics. Journal of Asthma 2018; 12: 1-8. doi: 10.1080/02770903.2018.1455855
  9. James A, Janson C, Malinovschi A et al. Serum periostin relates to type-2 inflammation and lung function in asthma; data from the large population-based cohort Swedish GA(2)LEN. Allergy. 2017; 72(11): 1753-1760. doi: 10.1111/all.13181
  10. Bobolea I, Barranco P, Del Pozo V et al. Sputum periostin in patients with different severe asthma phenotypes. Allergy 2015; 70(5):540-6. doi: 10.1111/all.12580
  11. Inoue T, Akashi K, Watanabe M et al. Periostin as a biomarker for the diagnosis of pediatric asthma. Pediatr Allergy Immunol 2016: 27(5):521-526 doi: 10.1111/ pai.12575
  12. El Basha NR, Osman HM, Abdelaal AA et al. Increased expression of serum periostin and YKL40 in children with severe asthma and asthma exacerbation. J Investig Med. 2018; 66(8):1102-1108. doi: 10.1136/jim-2017000680
  13. Tartibi HM, Bahna SL. Clinical and biological markers of asthma control. Expert Rev ClinImmunol. 2014; 10(11): 1453-1461. doi: 10.1586/1744666X.2014.962516
  14. Matsumoto H. Serum Periostin: A novel biomarker for Asthma Management. Allergol Int. 2014 ; 63(2): 153-60. doi: 10.2332/allergolint.13-RAI-0678
  15. Matsusaka M, Kabata H, Fukunaga K. et al. Phenotype of asthma related with high serum periostin levels. Allergol Int. 2015; 64(2): 175-80. doi: 10.1016/j. alit.2014.07.003.
  16. Song JS, You JS, Jeong SI, et al. Serum periostin levels correlate with airway hyper-responsiveness to metha-choline and mannitol in children with asthma. Allergy. 2015; 70: 674-681. doi.org/10.1111/all.12599
  17. Масальский С.С., Калмыкова А.С., Уханова О.П. Комплексная оценка сывороточного периостина - нового маркера аллергического воспаления при неконтролируемой бронхиальной астме у детей // Российский аллергологический журнал. - 2018. -Т. 15.- №1- С. 55-57.
  18. Lopez-Guisa JM, Powers C, File D, et al. Airway Epithelial cells from asthmatic children differentially expressproremodeling factors. J Allergy ClinImmunol. 2012; 129: 990-997. doi: 10.1016/jjaci.2011.11. 035.
  19. Johansson MW, Evans MD, Crisafi GM et al. Serum periostin is associated with type 2 immunity in severe asthma. J Allergy ClinImmunol 2016; 137(6): 19041907. doi: 10.1016/jjaci.2015.12.1346.
  20. Simpson JL, Yang IA, Upham JW et al. Periostin levels and eosinophilic inflammation in poorly-controlled asthma. BMC Pulm Med. 2016; 16(1) :67. doi: 10.1186/ s12890-016-0230-4.
  21. Habernau Mena A, Del PozoAbejon V, Rodriguez Vidigal FF, Bobadilla Gonzalez P. Role of periostin in uncontrolled asthma in children. (DADO study). J Investig Allergol Clin Immunol 2017; 27 (5):291-298. doi: 10.18176/jiaci.0144.
  22. Konradsen JR, Skantz E, Nordlund B et al. Predicting asthma morbidity in children using proposed markers of Th2-type inflammation. Pediatr Allergy Immunol. 2015;26(8):772-9. doi: 10.1111/pai.12457.
  23. Yavuz ST, Bagci C, Bolat A et al. Serum periostin levels are associated with asthma severity in children. Special Issue: Abstracts from the European Academy of Allergy and Clinical Immunology Congress, 26-30 May 2018, Munich, Germany. 2018; 73(105): S 903

Copyright © Pharmarus Print Media, 2019



This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies