Содержание гипоксия-индуцируемых факторов и медиаторов иммуносупрессии в крови при заболеваниях, ассоциированных с гипоксией

Abstract

Цель. Выявить общие закономерности и особенности изменений содержания гипоксия-индуцируемых факторов-1 и -2 в ассоциации с дисбалансом цитокинов (интерлейкина (IL)-10, IL-13, галектина-2 и -9, интерферона γ (IFNγ)) в крови при заболеваниях, ассоциированных с гипоксией. Материалы и методы. Обследованы 25 пациентов с ишемической болезнью сердца (ИБС) с сердечной недостаточностью II-III по NYHА; 16 пациентов с хронической обструктивной болезнью легких (ХОБЛ) вне обострения; 16 больных с инфильтративным туберкулезом легких (ТЛ) до проведения противотуберкулезной терапии; 18 относительно здоровых доноров. В плазме крови определяли концентрацию HIF-1α, HIF-2α, IL-10 и -13, галектина-2 и -9, IFNγ методом иммуноферментного анализа. Результаты. При заболеваниях, ассоциированных с хронической гипоксией (у больных ИБС, ХОБЛ, ТЛ), обнаруживаются положительные результаты определения HIF-1α в крови (у 24,00 ± 8,54; 75,00 ± 10,83; 43,75 ± 12,40% больных соответственно при «нулевых» значениях показателя у здоровых доноров) на фоне нормальной плазменной концентрации HIF-1α, а также признаки иммуносупрессии. Иммунологическая недостаточность при ИБС и ТЛ обусловлена дефицитом IFNγ и галектина-2 в ассоциации с избытком галектина-9 (у больных ИБС 1,10 [0,52; 2,60] пг/мл; р = 0,038) или IL-13 (у пациентов с ТЛ 0,81 [0,79; 1,40] пг/мл; р = 0,043), а у больных ХОБЛ - профицитом галектина-9 и IL-13 (8,50 [3,96; 15,00] пг/мл; р = 0,001 и 2,62 [1,20; 7,58] пг/мл; р = 0,002 соответственно) при нормальной концентрации IFNγ и галектина-2. Содержание IL-10 в крови проявляет тенденцию к увеличению при ИБС и ХОБЛ. Заключение. У больных ИБС, ХОБЛ и ТЛ хроническая гипоксия ассоциирована с иммуносупрессией, опосредованной дисбалансом IL-10, IL-13, IFNγ, галектина-2 и -9, в крови и секрецией HIF-2α, который обладает свойством стимулировать дифференциацию М2-макрофагов, синтезирующих противовоспалительные цитокины.

The aim of the study was to identify general patterns and features of changes in the content of hypoxia-inducible factors-1 and -2 in association with an imbalance of cytokines (IL-10, IL-13, galectin-2 and -9, IFN-gamma) in the blood in diseases associated with hypoxia. Materials and methods. We examined 25 patients with coronary heart disease (CHD) with heart failure II-III according to NYHA, 16 patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) without exacerbation, 16 patients with infiltrative pulmonary tuberculosis (TB) before anti-TB therapy, and 18 relatively healthy donors. Plasma concentrations of HIF-1alpha, HIF-2alpha, IL-10, IL-13, galectins-2 and -9, and IFN-gamma were determined by enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA). Results. Positive outcomes of quantity determination of HIF-2alpha in the blood (24.00 ± 8.54 %, 75.00 ± 10.83%, 43.75 ± 12.40% of patients, respectively, against «zero» values in healthy donors) and also signs of immunosuppression at normal plasma concentrations of HIF-1alpha were determined in diseases associated with chronic hypoxia (in patients with CHD, COPD, TB). Immunological insufficiency in CHD and TB is caused by a deficiency of IFN-gamma and galectin-2 in association with an excess of galectin-9 (in patients with CHD 1.10 [0.52; 2.60] pg/ml p = 0.038) or IL-13 (in patients with TB 0.81 [0.79; 1.40] pg/ml, p = 0.043), and in patients with COPD it is caused by a surplus of galectin-9 and IL-13 (8.50 [3.96; 15.00] pg/ml, p = 0.001 and 2.62 [1.20; 7.58] pg/ml, p = 0.002, respectively) at normal concentrations of IFN-gamma and galectin-2. The content of IL-10 in the blood tends to increase in CHD and COPD. Conclusion. In patients with CHD, COPD and TB, chronic hypoxia is associated with immunosuppression mediated by an imbalance of IL-10, IL-13, IFN-gamma, galectins (2 and 9) in the blood and the secretion of HIF-2alpha, which has the property to stimulate the differentiation of M2-macrophages synthesizing anti-inflammatory cytokines.