Запалення дихальних шляхів посилюється ожирінням та жирними кислотами в Європейському респіраторному товаристві

  • Знайдіть цього автора на Google Scholar
  • Знайдіть цього автора на PubMed
  • Шукайте цього автора на цьому сайті
  • Для листування: [email protected]

Анотація

Ожиріння та астма пов’язані, але механізм (и) асоціації ще не з’ясований. Метою цього дослідження було оцінити запалення дихальних шляхів щодо ожиріння та жирних кислот плазми у чоловіків та жінок з астмою та без неї.

запалення

Дослідники із ожирінням (n = 68) та нобесом (n = 47) з астмою та здоровими контролерами з ожирінням (n = 16) та нобезом (n = 63) індукували зразки мокротиння та венозної крові, які аналізували на наявність запальних маркерів.

Була позитивна взаємодія між ожирінням та астмою щодо відсотка нейтрофілів мокротиння (р = 0,012) та рівня С-реактивного білка (р = 0,003). Хоча відсоток еозинофілів мокротиння був підвищений при астмі (p = 0,001), ефекту ожиріння не спостерігалося (p = 0,16). Відсоток нейтрофілів мокротиння позитивно асоціювався з індексом маси тіла у жінок з астмою (β = 1,015, 95% ДІ 0,258–1,772; р = 0,009), а нейтрофільна астма була присутньою у більшій частині ожиріння порівняно з жінками, що не страждають ожирінням (42,9% проти 16,2%; p = 0,017). У чоловіків з астмою відсоток нейтрофілів мокротиння був позитивно пов'язаний із загальним вмістом насичених жирних кислот у плазмі крові (β = 0,108, 95% ДІ 0,036–0,180; p = 0,004) та негативно з мононенасиченими жирними кислотами (β = -0,068, 95% ДІ -0,131 - -0,005; p = 0,035).

Це було перше дослідження, яке продемонструвало збільшення нейтрофільного запалення дихальних шляхів при ожирінні астми. Ці стосунки були значущими лише у жінок з астмою. У чоловіків насичені та мононенасичені жирні кислоти були важливими предикторами нейтрофільного запалення дихальних шляхів при астмі.

  • Астма
  • запалення
  • лептин
  • нейтрофіли
  • ожиріння
  • насичених жирів

Поширеність як астми, так і ожиріння зросла за останні роки, і факти свідчать про те, що ці два захворювання пов’язані. Хоча механізми, відповідальні за асоціацію, залишаються невідомими, досліджено низку гіпотез, включаючи запалення, шлунково-стравохідний рефлюкс та механічні фактори [1]. Дослідники дослідили роль астматичного запалення дихальних шляхів і не виявили взаємозв'язку із ожирінням, вимірюваним безпосередньо через еозинофіли мокротиння [2–4] або опосередковано оксидом азоту, що видихається [4]. Це призвело до загального консенсусу, що запалення дихальних шляхів не є рушієм зв'язку між астмою та ожирінням.

Ожиріння призводить до добре описаного підвищення рівня циркуляції прозапальних цитокінів IL-6 та С-реактивного білка (СРБ) через наявність надлишку жирової тканини, яка є метаболічно активною. Дієта з високим вмістом жиру також може призвести до посилення системного запалення, незалежно від ІМТ, через збільшення рівня циркулюючих жирних кислот, які активують вроджені імунні реакції [9]. Системне запалення є очевидним при астмі, при цьому прозапальні медіатори підвищені у астматиків порівняно зі здоровими людьми контролю [10]. Отже, маркери системного запалення, які підвищені як при ожирінні, так і при циркуляції насичених жирних кислот, також підвищені при астмі, що припускає, що незалежні запальні ефекти ожиріння та жирних кислот можуть сприяти розвитку та прогресуванню астми.

Ряд популяційних досліджень припускає, що взаємозв'язок між ожирінням та астмою може бути сильнішою у жінок [11], хоча це не є універсальною знахідкою. Статевий диморфізм існує по відношенню до будови тіла, оскільки самки несуть більше жиру підшкірно, а чоловіки - більше вісцерально [12]. Це призводить до чітких відмінностей у проявляється запальній картині. Наприклад, лептин виділяється сильніше з підшкірної жирової тканини, а тому у жінок вище, ніж у чоловіків [12]. З жирними кислотами також поводиться по-різному, з більшим зберіганням у самок (що призводить до порівняно більшого ожиріння) та більшим виділенням жирних кислот у портальну циркуляцію самців [13]. Через відомий статевий диморфізм у складі тіла та поводженні з жирними кислотами та відкриття фенотипу астми із ожирінням, який є переважно жіночим [6], ми прагнули вивчити вплив статі на взаємозв’язок ожиріння, жирних кислот та астми.

Ми висунули гіпотезу, що ожиріння та жирні кислоти в плазмі крові самостійно сприяють вродженій імунній активації, що призводить до підвищення рівня нейтрофілів дихальних шляхів та системного запалення з різницею в характері запалення між чоловіками та жінками. Метою цього дослідження було оцінити запалення дихальних шляхів щодо ожиріння та жирних кислот плазми у чоловіків та жінок з астмою та без неї.

МАТЕРІАЛИ І МЕТОДИ

Предмети

Суб'єкти страждали ожирінням (ІМТ ≥30 кг · м −2) та нобесом (ІМТ −2) у дорослих із астмою та без неї. Астма була визначена як діагноз лікаря про астму та AHR до 4,5% гіпертонічного сольового розчину. Усі астматики були класифіковані як стабільні: у них не було загострення астми, інфекції дихальних шляхів або перорального прийому кортикостероїдів протягом попередніх 4 тижнів. Всі випробовувані були некурящими. Суб'єкти проходили тестування на шкірну алергію, а астматики заповнювали Анкету з контролю за астмою (ACQ) [14]. Вагу тіла визначали за допомогою каліброваних електронних ваг (Nuweigh EB8271; Newcastle Weighing Services, Вікхем, Австралія) з вимірюванням з кроком 0,1 кг. Висоту вимірювали за допомогою настінного стадіометра (Seca 220; Seca, Гамбург, Німеччина), вимірюючи з точністю до міліметра. Це дослідження було схвалено Комітетом з етики досліджень людини Hunter New England (Hunter New England Health, Нью-Лембтон, Австралія), і всі суб'єкти надали письмову інформовану згоду.

Індукція та аналіз мокротиння

Спірометрію (KoKo; nSpire Health, Longmont, CO, USA) та індукцію мокроти в поєднанні з бронхіальною провокацією з використанням 4,5% гіпертонічного сольового розчину проводили протягом стандартизованого 15,5-хвилинного часу небулайзера, як описано Gibson et al. [15]. Зменшення обсягу форсованого видиху за 1 с (ОФВ1) на ≥15% від вихідного рівня свідчило про AHR і реєструвалось як провокаційна доза сольового розчину [15]. Падіння ОФВ1 на ≥15% від вихідного рівня обробляли β2-агоністом (сальбутамол, 200 мкг). Зразки мокротиння були успішно отримані у 88% хворих на астму та 82% здорових людей контролю.

Порції мокроти нижніх відділів дихання відбирали та розподіляли за допомогою дитиотреїтолу. Загальну кількість клітин та життєздатність клітин (виключення трипанового синього) визначали за допомогою гемоцитометра. Кількість диференціальних клітин визначали з цитоспінів, які готували, фарбували (травень – Грюнвальд Геймса) та підраховували з 400 некваскозних клітин.

Сироваткові маркери запалення

Венозну кров збирали після 12-годинного нічного голодування. Комерційні ІФА використовувались для визначення високочутливих CRP (MP-Biomedicals, Orangeburg, NY, USA), IL-6 (R&D Systems, Міннеаполіс, Міннесота, США) та рівні лептину (Bio-Rad, Hercules, CA, USA). Чутливість аналізу становила 0,1 мг · L -1, 0,039 пг · мл -1 та 13 пг · мл -1 відповідно.

Аналіз жирних кислот плазми

Цілу кров збирали в пробірки з ЕДТА і центрифугували при 3000 × g при 4 ° C протягом 10 хв. Перед аналізом плазму відокремлювали і зберігали при -70 ° С. Загальні жирні кислоти визначали, як описано раніше [16].