Бронхиальная астма в инвитро

Эозинофильный катионный белок (ECP) – компонент специфических секреторных гранул эозинофилов человека, представитель суперсемейства рибонуклеаз (рибонуклеаза 3). Его выраженные основные свойства обусловлены высоким содержанием аргинина. Помимо относительно невысокой рибонуклеазной активности, ECP проявляет и другие свойства. Для него характерна мощная цитотоксическая активность по отношению к различным клеткам и микроорганизмам, проявляющаяся в перфорировании мембран клеток-мишеней. ECP связан с механизмами антигельминтной, антибактериальной, противоопухолевой, а также, как показано в последнее время, и определённой противовирусной активности эозинофилов. Эозинофилы поступают в кровь из костного мозга, некоторое время находятся в циркуляции, после чего поступают ткани, где и проводят основное время своего существования.

Первичная сенсибилизация (примирование) под действием определённых цитокинов происходит ещё во время пребывания эозинофилов в крови, направленное движение в очаг воспаления определяется сложным взаимодействием с эндотелием стенки сосудов и хемотаксисом. Дегрануляция с освобождением содержимого секреторных гранул запускается различными стимулами, среди которых наиболее важными являются секреторные иммуноглобулины А, а также IgG, особенно в сочетании с интерлейкином-5. Выраженное эозинофильное воспаление, которое наблюдается при аллергической реакции, может результировать в повреждении собственных тканей, одним их механизмов которого является токсическое действие ECP.

Продемонстрирована токсичность ECP по отношению к клеткам эпителиальных линий, нейронам (механизмы зуда), клеткам миокарда. Уровень ECP в пробах крови отражает интенсивность воспалительных процессов, протекающих с вовлечением эозинофилов: бронхиальной астмы, аллергического ринита, аллергической экземы и пр. Доказана целесообразность применения данного теста в динамическом наблюдении пациентов с бронхиальной астмой для оценки состояния и прогноза.

Уровень ECP в большинстве случаев коррелирует с тяжестью клинических симптомов астмы, отражая выраженность эозинофильного компонента воспаления. Во время экспозиции к аллергену концентрация ECP в крови растёт, отражая активацию эозинофилов. У пациентов с сезонными проявлениями бронхиальной астмы измерения ECP в течение года отражают изменения активности заболевания. Пробы пациентов с атопией показывают более высокий уровень ECP, даже когда количество эозинофилов в периферической крови находится в пределах нормы. Показано, что уровень ECP превышает норму как при IgE-опосредованной, так и при не-IgE опосредованной атопии.

Эозинофильный катионный белок, который выявляется методом иммуноанализа в сыворотке крови, является результатом дегрануляции эозинофилов in vivo (ещё в организме) и in vitro (в результате дегрануляции эозинофилов во время образования сгустка в пробирке). Примированные эозинофилы пациентов с активной аллергией дегранулируются легче, содержание ECP в таких пробах выше, чем у здоровых людей. Условия взятия крови (тип пробирок, время от момента взятия пробы до центрифугирования, окружающая температура и т. д.) оказывает выраженное влияние на результаты. Соблюдение правил взятия пробы крови для измерения ECP является критичным при проведении исследования.

Иммуноглобулин Е (IgE) — класс иммуноглобулинов, обнаруживаемый в норме в незначительных количествах в сыворотке крови и секретах. Впервые IgE был изолирован в 1960-х годах из сывороток больных атопией и множественной миеломой. В 1968 г. ВОЗ выделила IgE как самостоятельный класс иммуноглобулинов. Согласно ВОЗ 1 МЕ/мл (МЕ — международная единица) соответствует 2,4 нг. Обычно концентрация IgE выражается в МЕ/мл или кЕ/л (кЕ — килоединица). 

В норме IgE составляет менее 0,001% от всех иммуноглобулинов сыворотки крови (см. табл.1).

Таблица 1: Содержание IgE в сыворотке крови здоровых людей

Структура IgE подобна структуре других иммуноглобулинов и состоит из двух тяжёлых и двух лёгких полипептидных цепей. Они сгруппированы в комплексы, называемые доменами. Каждый домен содержит приблизительно 110 аминокислот. IgE имеет пять таких доменов в отличие от IgG, который имеет только четыре домена. По физико-химическим свойствам IgE — гликопротеин с молекулярной массой примерно 190000 дальтон, состоящий на 12% из углеводов. IgE имеет самую короткую продолжительность существования (время полувыведения из сыворотки крови 2 — 3 суток), самую высокую скорость катаболизма и наименьшую скорость синтеза из всех иммуноглобулинов (2,3 мкг/кг в сутки). IgE синтезируется главным образом плазматическими клетками, локализующимися в слизистых оболочках. Основная биологическая роль IgE — уникальная способность связываться с поверхностью тучных клеток и базофилов человека. На поверхности одного базофила присутствует примерно 40000 — 100000 рецепторов, которые связывают от 5000 до 40000 молекул IgE.

Дегрануляция тучных клеток и базофилов происходит, когда две связанные с мембраной клеток молекулы IgE соединяются с антигеном, что, в свою очередь, «включает» последовательные события, ведущие к выбросу медиаторов воспаления.

Помимо участия в аллергических реакциях I (немедленного) типа, IgE принимает участие в защитном противогельминтном иммунитете, что обусловлено существованием перекрёстного связывания между IgE и антигеном гельминтов. Последний проникает через мембрану слизистой и садится на тучные клетки, вызывая их дегрануляцию. Медиаторы воспаления повышают проницаемость капилляров и слизистой, в результате чего IgG и лейкоциты выходят из кровотока. К гельминтам покрытым IgG присоединяются эозинофилы, которые выбрасывают содержимое своих гранул и таким образом убивают гельминтов.

IgE можно обнаружить в организме человека уже на 11-й неделе внутриутробного развития. Содержание IgE в сыворотке крови возрастает постепенно с момента рождения человека до подросткового возраста. В пожилом возрасте уровень IgE может снижаться.

В практике клинико-диагностических лабораторий определение общего и специфического IgE проводится с целью их использования в качестве самостоятельных диагностических показателей. В табл. 2 перечислены основные болезни и состояния, сопровождающиеся изменением содержания общего IgE сыворотки крови.

Таблица 2: Болезни и состояния, сопровождающиеся изменением содержания общего IgE сыворотки крови

Ниже приведены в качестве примеров диапазоны содержания общего IgE сыворотки крови (у взрослых) при некоторых патологических состояниях (табл. 3). Однако, несмотря на первоначально кажущуюся простоту использования определения общего и специфического IgE для диагностики, существуют некоторые сложности в интерпретации результатов. Их перечень приведён ниже.

Таблица 3: Значения общего IgE при некоторых патологических состояниях

Особенности интерпретации и диагностические ограничения общего IgE

• Примерно 30% больных атопическими заболеваниями имеют уровень общего IgE в пределах значений нормы.
• Некоторые больные бронхиальной астмой могут иметь повышенную чувствительность только к одному аллергену (антигену), в результате чего общий IgE может быть в пределах нормы, в то время как кожная проба и специфический IgE будут положительными.
• Концентрация общего IgE в сыворотке крови также повышается при неатопических состояниях (особенно при глистной инвазии, некоторых формах иммунодефицитов и бронхопульмональном аспергиллезе) с последующей нормализацией после соответствующего лечения.
• Хроническая рецидивирующая крапивница и ангионевротический отёк не являются обязательными показаниями для определения общего IgE, так как обычно имеют неиммунную природу.
• Границы нормы, определённые для европейцев, не могут быть применены для представителей зон, эндемичных по гельминтозам.

В заключении, учитывая всё выше изложенное, а также существующие сложности в постановке и интерпретации кожных проб, перечислим основные показания и противопоказания к назначению специфического аллергологического обследования in vitro — определения специфического IgE (табл. 4).

Таблица 4: Показания и противопоказания к определению специфического IgE

Ссылки по теме: Иммуноглобулин Е, IgE общий (аллергодиагностика), панели аллергенов.