Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 2 (70) 2016

Back to issue

Features of Cellular Link of Immune Response in School-Age Children with Late-Onset Asthma Depending on Acetylation Polymorphism

Authors: Marusyk U.I. - Higher Education Institution of Ukraine «Bukovinian State Medical University», Chernivtsi; Bezrukov I.U. - Regional Children Clinical Hospital, Chernivtsi, Ukraine

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

Актуальність. Бронхіальна астма — одне з найбільш поширених захворювань у світі, кількість хворих на яке постійно збільшується, особливо серед дітей. Вважають, що неефективність контролюючої терапії астми, що відмічається практично в половини хворих, зумовлена, зокрема, наявністю різних астма-фенотипів. Мета дослідження: для оптимізації контролю астми пізнього початку оцінити окремі показники клітинної ланки імунної системи в школярів з урахуванням ацетиляторних фенотипів.
Матеріал та методи. У пульмонологічному відділенні Обласної дитячої клінічної лікарні м. Чернівців обстежені 72 школярі, хворі на астму пізнього початку (захворювання вперше проявлялось у віці понад 6 років). Залежно від перебігу захворювання дітей розподіляли на дві клінічні групи. До першої групи увійшли 34 пацієнти, в яких визначали повільний тип ацетилювання (середній відсоток ацетильованого сульфадимезину в сечі становив менше 75,0 %). Другу клінічну групу сформували 38 школярів, у яких відмічався швидкий тип ацетилювання (середній відсоток ацетильованого сульфадимезину в сечі становив більше 75,0 %). Усім дітям методом імунофлуоресценції з використанням наборів моноклональних антитіл визначали вміст Т-лімфоцитів, Т-хелперів, Т-кілерів/Т-супресорів та В-лімфоцитів крові.
Результати. Ацетилювання повільного типу в дітей, хворих на астму пізнього початку, підвищувало ризик зниження рівня CD3 у периферичній крові практично втричі. У кожної другої дитини (54,1 ± 10,1 %) за наявності повільного характеру ацетилювання при фенотипі астми пізнього початку реєструвався знижений вміст CD8 (менше 18,0 Г/л), а в групі порівняння — тільки в 21,0 ± 9,3 % пацієнтів (Р < 0,05).
Висновки. У більшості пацієнтів із повільним ацетиляторним фенотипом перебіг бронхіальної астми пізнього початку асоціюється зі зниженням вмісту CD3, CD4, CD8 у периферичній крові та В-лімфоцитів, що опосередковано свідчить про вираженість хронічного запального алергічного процесу в даної когорти осіб та виснаженість організму.

Бронхиальная астма — одно из самых распространенных заболеваний в мире, количество больных которым постоянно увеличивается, особенно среди детей. Считают, что неэффективность контролирующей терапии астмы, которая отмечается практически у половины больных, обусловлена, в частности, наличием различных астма-фенотипов. Цель исследования: для оптимизации контроля астмы позднего начала оценить отдельные показатели клеточного звена иммунной системы у школьников с учетом ацетиляторных фенотипов.
Материал и методы. В пульмонологическом отделении Областной детской клинической больницы г. Черновцов обследованы 72 школьника, больных астмой позднего начала (заболевание впервые проявлялось в возрасте старше 6 лет). В зависимости от течения заболевания детей распределяли в две клинические группы. В первую группу вошли 34 пациента, у которых определяли медленный тип ацетилирования (средний процент ацетилированного сульфадимезина в моче составлял менее 75,0 %). Вторую клиническую группу сформировали 38 школьников, у которых отмечался быстрый тип ацетилирования (средний процент ацетилированного сульфадимезина в моче составлял более 75,0 %). Всем детям методом иммунофлуоресценции с использованием наборов моноклональных антител определяли содержание Т-лимфоцитов, Т-хелперов, Т-киллеров/Т-супрессоров и В-лимфоцитов крови.
Результаты. Ацетилирование медленного типа у детей, больных бронхиальной астмой позднего начала, повышало риск снижения уровня CD3 в периферической крови практически втрое. У каждого второго ребенка (54,1 ± 10,1 %) при наличии медленного характера ацетилирования при фенотипе астмы позднего начала регистрировалось сниженное содержание CD8 (менее 18,0 г/л), а в группе сравнения — только у 21,0 ± 9,3 % пациентов (Р < 0,05).
Заключение. У большинства пациентов с медленным ацетиляторным фенотипом течение бронхиальной астмы позднего начала ассоциируется со снижением содержания CD3, CD4, CD8 в периферической крови и В-лимфоцитов, что косвенно свидетельствует о выраженности хронического воспалительного аллергического процесса в данной когорте лиц и истощении организма.

Background. Bronchial asthma is one of the most common diseases in the world, the number of patients with this disease is increasing, especially among children. They believe that the inefficiency of controlling asthma therapy, which is observed in almost half of patients, is due particularly to the presence of different asthma-phenotypes.
Objective. To evaluate some indicators of cellular parts of the immune system in schoolchildren, considering acetylation phenotypes in order to optimize asthma control late-onset asthma.
Materials and methods. In pulmonology unit of Chernivtsi Regional Child Clinical Hospital there were examined 72 schoolchildren with late-onset asthma (disease first manifested at the age of 6 years old). By the course of the disease children were divided into two clinical groups. The first group included 34 patients with slow type of acetylation (mean percentage of acetylated sulfadimidine in urine was less than 75.0 %). The second clinical group was formed by 38 students with fast type of acetylation (mean percentage of acetylated sulfadimedin in urine was more than 75.0 %).
Blood T-lymphocytes, T-helper cells and T killer/suppressor and B-lymphocytes were tested in all children by immunofluorescent assay method using a set of monoclonal antibodies.
Results. The slow type of acetylation in children with late-onset asthma almost triple increased risk of CD3 decline in peripheral blood. Every second child (54.1 ± 10.1 %) with the slow type of acetylation and late-onset asthma had reduced CD8 level (less than 18.0 g/l), while in the comparison group only 21.0 ± 9.3 % of patients had decreased concentration (P < 0.05).
Conclusion. In the most patients with slow type of acetylation course of late-onset asthma was associated with a decrease in CD3, CD4, CD8 levels in peripheral blood and B-lymphocytes, that indirectly indicates the severity of chronic inflammatory allergic process in this cohort of persons and the exhaustion of the body.


Keywords

бронхіальна астма, діти, ацетилювання, фенотипи, Т-лімфоцити, В-лімфоцити.

бронхиальная астма, дети, ацетилирование, фенотипы, Т-лимфоциты, В-лимфоциты.

bronchial asthma, children, acetylation, phenotypes, T-lymphocytes, B-lymphocytes.

Introduction. Bronchial asthma - one of the most common diseases in the world, the number of patients with an ever increasing, especially among children. It is believed that the inefficiency of controlling asthma therapy, which is observed in almost half of patients due, in particular, the presence of different asthma-phenotypes.

Considering the literature data on the association of asthma with genetic polymorphisms N-atsetyltransferase - an enzyme that determines feature metabolism [8], we thought it appropriate to assess the features of the state of cellular immunity in children with asthma late start, with their acetylation phenotypes.

Objective. To optimize asthma control late-onset asthma to evaluate some indicators of cellular parts of the immune system in schoolchildren, considering acetylation phenotypes.

Materials and Methods. In pulmonology department of Regional Children's Clinical Hospital. Chernivtsi examined 72 school children, late-onset asthma (disease first manifested itself in the age of 6 years). Over the course of the disease children were divided into two clinical groups. The first group included 34 patients who were evaluated slow type of acetylation (mean percentage of acetylated sulfadimezin in urine was less than 75.0%). The second clinical group formed 38 students, which was marked fast type of acetylation (mean percentage of acetylated sulfadimezin in urine was more than 75.0%). All children imunoflyuorystsentsiyan method using a set of monoclonal antibodies were tested for T-lymphocytes, T-helper cells and T killer/suppressor and B-lymphocytes blood.

Results. In the majority share (66.6%) children - "slow acetylation" observed reduction of CD-3 in peripheral blood of at least 34.0%, while in the second group these indicators occurred only in 42.1% of cases (Rφ> 0 05). This slow type of acetylation in children with late-onset asthma was associate with the decline of CD-3 in peripheral blood (less than 34.0%) relative to the group "fast acetylation" as follows: relative risk - 1.7 (95% CI 1,3-2,2) attributive risk - 0.3, the odds ratio of 2.7 (95% CI 1,5-4,8).

Every second child (54,1 ± 10,1%) for the slow type of acetylation phenotype of late-onset asthma reduced content recorded CD-8 (less than 18.0 g / l), while the comparison group - only 21,0 ± 9, 3% of patients (P <0.05).

Averages of the relative content of B-lymphocytes in the peripheral blood, which did not reach the 15.0% recorded in 16.6% of childrens surveyed first group and only 5.2% of the second group (Rφ> 0.05).

The presence of slow acetylation phenotype in patients with late-onset asthma associate with a decrease in the aforementioned content CD-22 cells in peripheral blood following: attributive risk - 0.3, relative risk - 1.6 (95% CI 0,6-4, 1) at odds ratio - 3.6 (95% CI 1,3-10,1).

Conclusion. Most patients with slow type of acetylation course of late-onset asthma associated with a decrease in the CD-3, CD-4, CD-8 in peripheral blood and B-lymphocytes, which indirectly indicates the severity of chronic inflammatory allergic process in this cohort of persons and the exhaustion of the body.

The presence of slow type of acetylation in patients with late-onset asthma increases the risk of a reduced the CD-4 in peripheral blood <18.0 G/L (odds ratio - 4.4 (95% CI 2,3-8,2)). Slow acetylation phenotype in late-onset asthma a increases risk of registration a low relative content of the CD-22 cells in peripheral blood less than 15.0% (odds ratio - 3.6 (95% CI 1,3-10,1)) . Identified quantitative characteristics in terms of cellular link of immune protection associated with allergic inflammation expressive requiring personalization of treatment strategy in these patients with an alternative acetylation status.


Bibliography

1. Гнатейко О.З. Деякі аспекти проблеми ранньої діагностики бронхіальної астми в дітей / О.З. Гнатейко, О.М. Садова // Здоровье ребенка. — 2009. — № 5(20). — С. 34-38.

2. Костроміна В.П. Фактори ризику астми у дітей / В.П. Костроміна, О.О. Речкіна, К.О. Мельник // Астма та алергія. — 2013. — № 2. — С. 21-24.

3. Лапшин В.Ф. Астма-фенотипы в детском возрасте / В.Ф. Лапшин, Т.Р. Уманец // Здоров’я України. — 2009. — № 4/1. — С. 12-14.

4. Поліморфізм ксенобіотиків метаболізму генів глутанін S-трансферази (GSTT1, GSTM1) та цитохрому P450 (CYP2E1 і CYP2C19) в пацієнтів з атопічною бронхіальною астмою / Е.Ю. Брагіна, М.Б. Фреідін, І.А. Тен та ін. // Бюлетень Сибірського відділення Російської Академії медичних наук. — 2005. — № 13. — С. 121-125.

5. Уманець Т.Р. Клініко-анамнестичні особливості фенотипів бронхіальної астми у дітей / Т.Р. Уманець // Перинатология и педиатрия — 2011 — № 2(46). — С. 69-71.

6. Association between the N-acetylation genetic polymorphism and bronchial asthma / M. Nacak, A.S. Aynacioglu, A. Filiz at al. // Br. J. Clin. Oharmacol. — 2002. — V. 54(6). — P. 671-674. — doi: 10.1046/j.1365-2125.2002.01670.x.

7. Asthma endotypes: A new approach to classification of disease entities within the asthma syndrome / J. Lotvall, C.A. Akdis, L.B. Bacharier et al. // J. Allergy Сlin. immunol. — 2011. — V. 127, № 2. — P. 355-360. — doi: http://dx.doi.org/10.1016/j.jaci.2010.11.037.

8. Barta J. N-Acetyltransferases as markers for asthma and allergic / J. Barta, B. Ghosh // Atopic disorders current drug metabolism. — 2008. — V. 9, № 6. — Р. 546-553.

9. Green R.H. Stability of inflammatory phenotypes in asthma / R.H. Green, I. Pavord // Thorax. — 2012. — № 67. — Р. 665-667. — doi:10.1136/thoraxjnl-2012-201657.

10. Kim H.Y. The many paths to asthma: phenotype shaped by innate and adaptive immunity / H.Y. Kim, R.H. DeKruyff, D.T. Umetsu // Nat. Immunol. — 2010. — V. 11(7). — P. 577-584. — doi: 10.1038/ni.1892.

11. Limited Short-term Steroid Responsiveness Is Associated With Thickening of Bronchial Basement Membrane in Severe Asthma / A. Bourdin, S. Kleis, M. Chakra et al. // Chest. — 2012. — № 141(6). — P. 1504-1511. — doi:10.1378/chest.11-0232.

12. Local and systemic immunological parameters assjciated with remission of asthma symptoms in children / S. Waserman, P. Nair, D. Snider at al. // Allergy, asthma and clinical immunology. — 2012. — V. 8, Is. 16. — P. 1-14.

13. Mechanisms of peripheral tolerance to allergens / O.U. Soyer, M. Akdis, J. Ring at al. // Allergy. — 2013. — № 68. — P. 161-170. — doi: 10.1111/all.12085

14. The Heterogeneity of asthma phenotypes in children and young aduits / B. Hesselmar, A.-C. Enelund, B. Eriksson at al. // The Journal of Allergy and Clinical Immunology. — 2012. — Article ID 163089. — P. 6.

15. World Health Organization. Bronchial asthma. Fact Sheet NE 307. — Geneva: World Health Organization, 2008.

16. Yang I.V. Epigenetics and prenatal influences on asthma and allergic airway disease / I.V. Yang // Breath. — 2014. — V. 10, № 1. — P. 25-31.


1.  Gnatejko OZ, Sadova O.M. [Some aspects of early diagnosis of asthma in children]. Zdorove rebenka. 2009; 5(20):34–38. Ukrainian.

2.  Kostromina VP, Rechkina OO, Mel`ny`k KO [Risk factor for asthma in children]. Astma ta alergiya 2013; 2:21–24. Ukrainian.

3.  Lapshy`n VF, Umanecz TR. [Asthma phenotypes in childhood]. Zdorove Ukrayiny`. 2009; 4(1):12–14. Ukrainian.

4.  Bragina EYu, Freidin MB, Ten IA, Ogorodova LM [Polymorphism of xenobiotic metabolism genes of the glutathione S-transferase (GSTT1, GSTM1) and cytochrome P450 (CYP2E1 and CYP2C19) in patients with atopic bronchial asthma]. Byulleten’ Sibirskogo Otdeleniya Rossiyskoy Akademii Meditsinskikh Nauk. 2005;13:121–125. Russian.

5.  Umanecz` TR [Clinical and medical history features phenotypes of asthma in children]. Pery`natology`iya i pediatriya. 2011;2(46):69-71. Ukrainian.

6.  Nacak M, Aynacioglu AS, Filiz A [Association between the N-acetylation genetic polymorphism and bronchial asthma]. Br. J. Clin. Oharmacol. 2002;54(6):671-674. doi:  10.1046/j.1365-2125.2002.01670.x

7.  Lotvall J, Akdis CA, Bacharier LB [Asthma endotypes: A new approach to classification of disease entities within the asthma syndrome]. J Allergy clin immunol. 2011;127(2):355-360. DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.jaci.2010.11.037

8.     Barta J, Ghosh B [N-Acetyltransferases as markers for asthma and allergic]. Atopic disorders current drug metabolism. 2008;9(6):546-553.

9.  Green RH [Stability of inflammatory phenotypes in asthma]. Thorax. 2012; 67:665-667. doi:10.1136/thoraxjnl-2012-201657

10.  Kim HY, DeKruyff RH, Umetsu DT [The many paths to asthma: phenotype shaped by innate and adaptive immunity]. Nat. Immunol 2010;11(7):577-584. doi:  10.1038/ni.1892

11.  Bourdin A, Kleis S, Chakra M [Limited Short-term Steroid Responsiveness Is Associated With Thickening of Bronchial Basement Membrane in Severe Asthma]. Chest. 2012;141(6):1504–1511. doi:10.1378/chest.11-0232

12.   Waserman S, Nair P, Snider D [Local and systemic immunological parameters assjciated with remission of asthma symptoms in children]. Allergy, asthma and clinical immunology. 2012;8(16):1-14.

13.    Soyer OU, Akdis M, Ring J [Mechanisms of peripheral tolerance to allergens]. Allergy. 2013;68:161-170. DOI: 10.1111/all.12085

14.    Hesselmar B, Enelund AC, Eriksson B [The Heterogeneity of asthma phenotypes in children and young aduits]. The Journal of Allergy and Clinical Immunology. 2012; 6. Article ID 163089.

15.    World Health Organization. Bronchial asthma. Fact Sheet NE 307. – Geneva: World Health Organization, 2008.

16.     Yang IV [Epigenetics and prenatal influences on asthma and allergic airway disease]. Breath. 2014;10(1):25-31.

Similar articles

Features of the humoral immune response school-age children with early-onset asthma, according to acetylation polymorphism
Authors: U.I. Marusyk — Bukovinian State Medical University, Department of Pediatrics and pediatric infectious diseases, Department of nursing and higher nursing education, Chernivtsi
"Child`s Health" 3 (63) 2015
Date: 2015.06.02
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Features of Bronchial Asthma in Children with Overweight and Obesity
Authors: Volosovets О.P., Kryvopustov S.P., Makukha M.T., Kupkina A.V. - National Medical University named after O.O. Bohomolets, Kyiv; Kyiv Municipal Children’s Clinical Hospital № 2, Kyiv, Ukraine
"Child`s Health" 8 (68) 2015
Date: 2016.02.02
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual
The role of infectious-inflammatory processes in the pathogenesis of bronchial asthma in children
Authors: Chernyshova O.Ye. - Donetsk National Medical University named after M.Gorky, Ukraine
"Child`s Health" 4 (55) 2014
Date: 2014.08.11
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Specialist manual

Back to issue