Определение уровня экспрессии антимикробных пептидов у пациентов с атопическим дерматитом

Detection of level of antimicrobial peptides in patients with atopic dermatitis

Polina Zhigalkina

laboratory research assistant

I. I. Mechnikov Institute of Vaccines and Sera, Russia, Moscow

Asia Kudriavtseva

doctor of medical sciences, professor of department "children's diseases" First Moscow state medical university I.M. Sechenov, Russia, Moscow

Katerina Neskorodova

resident of department "children's diseases" First Moscow state medical university I.M. Sechenov, Russia, Moscow

Oksana Svitich

corresponding member of the Academy of Sciences of Russia, doctor of medical sciences, chief of molecular biology laboratory  I. I. Mechnikov Institute of Vaccines and Sera, Russia, Moscow

Аннотация. В последние десятилетия одними из самых распространённых заболеваний стали аллергические заболевания. Недавно было выяснено, что изменение экспрессии антимикробных пептидов связано  с инициированием и развитием различных воспалительных и аллергических заболеваний. В статье приведены результаты исследования экспрессии антимикробных пептидов у детей с атопическим дерматитом.

Abstract. Allergic diseases are one of the most widespread diseases over the past decade. Recently it has been identified that alteration of an expression of antimicrobial peptides is associated with initiation and development of various inflammatory and allergic diseases. Results of a research dealed with an expression of antimicrobial peptides in children with atopic dermatitis are given in article.

Ключевые слова: атопический дерматит; антимикробные пептиды; дефензины; врожденный иммунитет.

Keywords: atopic dermatitis; antimicrobial peptide; defensin; innate immunity.

Атопический дерматит (АД) - хроническое рецидивирующее воспалительное кожное заболевание, характеризующиеся сухостью кожи и переменным зудом, иногда связанное с астмой и риносинуситом [1,8]. Среди иммуноопосредованных заболеваний кожи только атопический дерматит сопровождается частым инфицированием  пораженных кожных покровов золотистым стафилококком,  приводящим  к  более тяжелому течению заболевания. К факторам, способствующим повышению колонизации кожи больных АД, наряду со снижением барьерной функции кожи, относят снижение местного иммунитета, связанного с  дефицитом антимикробных пептидов (b-дефензин, кателицидин), повышение рН кожи. В последних исследованиях показана связь инфицирования кожи с более тяжелым течением АД, когда наряду с массивной обсемененностью кожи бактерией отмечается увеличение числа случаев выделения стафилококков с токсинпродуцирующими свойствами [7]. Так как увеличенная восприимчивость к инфекциям вызывает внезапное обострение болезни, большое внимание было приковано к антимикробному барьеру кожи и как возможный новый элемент в лечении АД были рассмотрены антимикробные пептиды (AMП). 

Антимикробные пептиды - это большое семейство маленьких молекул, играющие роль натуральных антибиотиков. Эти пептиды направлены на защиту организма против широкого спектра патогенов. Они активируют множество иммунных клеток, а также регулируют производство цитокинов/хемокинов, миграцию клеток, пролиферацию, дифференцировку и обеспечение барьерной функции кожи [2,3,11]. Недавно стало ясно, что альтерация уровня АМП связана с инициированием и развитием различных воспалительных и аллергических болезней.

Одни из АМП - дефензины, которые разделены на три главных класса a-, b- и θ-дефензины [12,13]. У человека выявлены только a- и b-дефензины [1,4,5]. Дефензины включают и нейтрофильные пептиды человека (HNP или а-дефензины) 1-4, которые экспрессируется, главным образом, нейтрофилами человека и ассоциированы с активностью нейтрофилов [6,7,9].

b-дефензины жизненно необходимы для антимикробной защиты кожи [8,13,14]. b-дефензин-1 (HBD-1) экспрессируется конститутивно, в то время как экспрессия HBD-2 и HBD-3 индуцируется инфекцией и провоспалительными цитокинами [8,10]. По данным литературы известно, что при АД возможно снижение защиты организма, которое может быть основано на избыточной продукции Th2-производных цитокинов, таких как  IL-4, IL-10 и IL-13, которые ингибируют производство АМП [6,11]. Но данный вопрос остается открытым.

Таким образом, целью данной работы являлось определение экспрессии генов дефензинов в пораженных и здоровых кератиноцитов у пациентов с АД.

Нами было проведено исследование экспрессии дефензинов у детей с атопическим дерматитом. Больные  наблюдаются в Лечебно-диагностическом отделении Университетской клинической больницы Первого  МГМУ им И.М.Сеченова. Основную группу составили дети с атопическим дерматитом (уровень Скорад 18-38). Атопический  дерматит диагностировали по критериям J.M.Hanifin, G.Rajka,1980, выраженность местного воспаления -  по шкале Скорад, где 0-20 – легкое течение, 20-40 среднетяжелое [10]. В качестве контрольных образцов использовались соскобы с кожи здоровых людей. У пациентов обеих групп были взяты соскобы с пораженных (только у пациентов основной группы), а также со здоровых участков кожи. Из клинического материала была выделена РНК наборами «АмплиПрайм РИБО-сорб» (ИЛС, РФ). Полученная РНК-матрица необходима для синтеза первой цепи ДНК при помощи набора реагентов для проведения обратной транскрипции компании Синтол. Далее полученная ДНК была использована в качестве матрицы для проведения полимеразной цепной реакции в режиме реального времени (ПЦР-РВ с использованием набора «ПЦР-комплект в присутствии красителя SYBR Green I)» (Синтол, РФ). Для определения достоверности между показателями основной группой и группой сравнения использовали  U-критерий Манна-Уитни.

Результаты исследования показали, что уровень экспрессии генов HBD-1 и HBD-3 на участках пораженной кожи у больных АД составил соответственно 754,60 и 30295,95. А в контрольных образцах соответственно 1635,95 и 95567,95, что свидетельствует о сниженной экспрессии этих молекул на участках пораженной кожи у пациентов с АД. Уровень экспрессия этих же антимикробных пептидов на участках здоровой кожи больных АД практически сопоставим с контрольными значениями и составил соответственно 1544,61 и 79943,53. Уровень экспрессии HNP-1 в контрольных образцах составил 281,12, а на участках пораженной кожи у больных АД и на участках здоровой кожи у этих же пациентов составил соответственно 1779,50 и 1005,96. Полученные данные свидетельствуют, что наибольший уровень экспрессии определяется в патологическом образце у пациентов с АД. На участках здоровой кожи пациентов с АД экспрессия HNP-1 меньше, чем в образцах пораженной кожи, но выше контрольных значений. В контрольных образцах экспрессия генов HNP-1 минимальна.

На основе полученных результатов можно сделать вывод о том, что при  снижении защитного барьера кожи экспрессия b-дефензинов также снижается. Экспрессия же а-дефензинов, наоборот, повышена, что подтверждает участие нейтрофилов в регуляции в иммунологических процессов.