Анализ связи липополисахарида с другими маркерами воспаления и клинико-функциональными характеристиками пациентов с хронической обструктивной болезнью легких вне обострения

Липополисахарид (ЛПС) грамотрицательных бактерий рассматривается как фактор патогенеза многих болезней. Также известна его роль как индуктора обострений хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), однако при стабильной ХОБЛ он изучен недостаточно.

Целью исследования явилась оценка связи уровня ЛПС сыворотки крови с маркерами воспаления, клиническими и функциональными характеристиками пациентов с ХОБЛ вне периода обострения.

Материалы и методы. В пилотное исследование из базы данных Федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр терапии и профилактической медицины» Министерства здравоохранения Российской Федерации включены больные ХОБЛ (n = 29) без обострений в течение ≥ 3 мес., при которых требовались антибактериальная терапия или назначение системных глюкокортикостероидов, а также пациенты без болезней органов дыхания (n = 27), сопоставимые по возрасту (63,9 ± 6,3 года) и полу (69 % – мужчины). Различия считались статистически значимыми при р < 0,05, при р ≥ 0,05–0,075 они рассматривались как тенденция (изменение переменных в одном направлении, требующее дальнейшего изучения).

Результаты. В группе ХОБЛ отмечена тенденция к снижению уровней ЛПС (p = 0,062), уровни триметиламиноксида и С-реактивного белка были значимо выше, чем в группе контроля (p < 0,05); уровни фибриногена и лейкоцитов не различались. Выявлены прямая корреляционная связь в группе ХОБЛ между уровнем ЛПС и качеством жизни по оценочному тесту ХОБЛ (COPD Assessment Test™ – CAT) (r = 0,43; p = 0,019), обратная корреляция с показателями спирометрии (p < 0,05) и тенденции к взаимосвязи уровня ЛПС с возрастом (r = –0,34; p = 0,075), индексом массы тела (r = 0,34; p = 0,072), окружностью талии (r = 0,35; p = 0,064) и статусом курения (r = 0,35; p = 0,061). Подобных связей в группе контроля не отмечено. Связи с обострениями ХОБЛ при проспективном наблюдении (12 мес.) также не выявлено.

Заключение. Уровень ЛПС имеет тенденцию к различию между пациентами со стабильной ХОБЛ и без ХОБЛ, коррелирует с выраженностью симптомов и нарушений функции внешнего дыхания у больных ХОБЛ. Целесообразно проведение более крупных исследований в этой области.

1. Verhaar B.J.H., Prodan A., Nieuwdorp M, Muller M. Gut microbiota in hypertension and atherosclerosis: a review. Nutrients. 2020; 12 (10): 2982. DOI: 10.3390/nu12102982.

2. Boutagy N.E., McMillan R.P., Frisard M.I., Hulver M.W. Metabolic endotoxemia with obesity: Is it real and is it relevant? Biochimie. 2016; 124: 11–20. DOI: 10.1016/j.biochi.2015.06.020.

3. Thorne P.S. Environmental endotoxin exposure and asthma. J. Allergy. Clin. Immunol. 2021; 148 (1): 61–63. DOI: 10.1016/j.jaci.2021.05.004.

4. Ватазин А.В., Зулькарнаев А.Б. Эндотоксин и хроническое воспаление при хронической болезни почек. Нефрология. 2016; 20 (6): 26–32. Доступно на: https://journal.nephrolog.ru/jour/article/view/232?locale=ru_RU/

5. McIntyre C.W., Harrison L.E., Eldehni M.T. et al. Circulating endotoxemia: a novel factor in systemic inflammation and cardiovascular disease in chronic kidney disease. Clin. J. Am. Soc. Nephrol. 2011; 6 (1): 133–141. DOI: 10.2215/CJN.04610510.

6. Michel O., Kips J., Duchateau J. et al. Severity of asthma is related to endotoxin in house dust. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 1996; 154 (6, Pt 1): 1641–1646. DOI: 10.1164/ajrccm.154.6.8970348.

7. Rohde G., Borg I., Wiethege A. et al. Inflammatory response in acute viral exacerbations of COPD. Infection. 2008; 36 (5): 427–433. DOI: 10.1007/s15010-008-7327-5.

8. Søyseth V., Kononova N., Neukamm A. et al. Systemic inflammation induced by exacerbation of COPD or pneumonia in patients with COPD induces cardiac troponin elevation. BMJ Open Respir. Res. 2021; 8 (1): e000997. DOI: 10.1136/bmjresp-2021-000997.

9. Miravitlles M., Anzueto A. Role of infection in exacerbations of chronic obstructive pulmonary disease. Curr. Opin. Pulm. Med. 2015; 21 (3): 278–283. DOI: 10.1097/MCP.0000000000000154.

10. Gupta V., Banyard A., Mullan A. et al. Characterization of the inflammatory response to inhaled lipopolysaccharide in mild to moderate chronic obstructive pulmonary disease. Br. J. Clin. Pharmacol. 2015; 79 (5): 767–776. DOI: 10.1111/bcp.12546.

11. Kobayashi S., Fujinawa R., Ota F. et al. A single dose of lipopolysaccharide into mice with emphysema mimics human chronic obstructive pulmonary disease exacerbation as assessed by micro-computed tomography. Am. J. Respir. Cell. Mol. Biol. 2013; 49 (6): 971–977. DOI: 10.1165/rcmb.2013-0074OC.

12. de Oliveira M.V., Rocha N.N., Santos R.S. et al. Endotoxin-induced emphysema exacerbation: a novel model of chronic obstructive pulmonary disease exacerbations causing cardiopulmonary impairment and diaphragm dysfunction. Front. Physiol. 2019; 10: 664. DOI: 10.3389/fphys.2019.00664.

13. Leung J.M., Tiew P.Y., Mac Aogáin M. et al. The role of acute and chronic respiratory colonization and infections in the pathogenesis of COPD. Respirology. 2017; 22 (4): 634–650. DOI: 10.1111/resp.13032.

14. Sandek A., Bjarnason I., Volk H.D., et al. Studies on bacterial endotoxin and intestinal absorption function in patients with chronic heart failure. Int. J. Cardiol. 2012; 157 (1): 80–85. DOI: 10.1016/j.ijcard.2010.12.016.

15. Collins P.E., Carmody R.J. The regulation of endotoxin tolerance and its impact on macrophage activation. Crit. Rev. Immunol. 2015; 35 (4): 293–323. DOI: 10.1615/critrevimmunol.2015015495.

16. Tang J., Xu L., Zeng Y., Gong F. Effect of gut microbiota on LPS-induced acute lung injury by regulating the TLR4/NF-kB signaling pathway. Int. Immunopharmacol. 2021; 91: 107272. DOI: 10.1016/j.intimp.2020.107272.

17. ClinicalTrials.gov ID: NCT04820556. Gut microbiota in chronic noncommunicable diseases. 2022. Available at: https://clinicaltrials.gov/study/NCT04820556

18. ClinicalTrials.gov ID: NCT04802317. Intestinal microbiota in COPD and asthma (MicrObAs). 2023. Available at: https://clinicaltrials.gov/study/NCT04802317

19. Чучалин А.Г., Айсанов З.Р., Чикина С.Ю. и др. Федеральные клинические рекомендации по использованию метода спирометрии. 2013. Доступно на: https://minzdrav.gov-murman.ru/documents/poryadki-okazaniya-meditsinskoy-pomoshchi/spirometry.pdf [Дата обращения: 13.12.23].

20. Moore H.M., Kelly A., Jewell S.D. et al. Biospecimen reporting for improved study quality. Biopreserv. Biobank. 2011; 9 (1): 57–70. DOI: 10.1089/bio.2010.0036.

21. Сивакова О.В., Покровская М.С., Метельская В.А. и др. Международные правила описания биообразцов – важный фактор повышения качества научных исследований. Профилактическая медицина. 2019; 22 (6-2): 95–99. DOI: 10.17116/profmed20192206295.

22. Министерство здравоохранения Российской Федерации. Клинические рекомендации: Хроническая обструктивная болезнь легких. 2021. Доступно на: https://spulmo.ru/upload/kr/HOBL_2021.pdf [Дата обращения: 13.12.23].

23. Agustí A., Celli B.R., Criner G.J. et al. Global initiative for chronic obstructive lung disease 2023 report: GOLD executive summary. Eur. Respir. J. 2023; 61 (4): 2300239. DOI: 10.1183/13993003.00239-2023.

24. Williams D.M. Clinical pharmacology of corticosteroids. Respir. Care. 2018; 63 (6): 655–670. DOI: 10.4187/respcare.06314.

25. Архипов В.В. Клиническая фармакология ингаляционных глюкокортикостероидов. Практическая пульмонология. 2014; (1): 57–64. Доступно на: http://www.atmosphere-ph.ru/modules/Magazines/articles/pulmo/AP_1_2014_57.pdf

26. Tena-Garitaonaindia M., Arredondo-Amador M., Mascaraque C. et al. Modulation of intestinal barrier function by glucocorticoids: Lessons from preclinical models. Pharmacol. Res. 2022; 177: 106056. DOI: 10.1016/j.phrs.2022.106056.

27. Ottiger M., Nickler M., Steuer C. et al. Gut, microbiota-dependent trimethylamine-N-oxide is associated with long-term all-cause mortality in patients with exacerbated chronic obstructive pulmonary disease. Nutrition. 2018; 45: 135–141.e1. DOI: 10.1016/j.nut.2017.07.001.

28. Silva D.R., Gazzana M.B., Knorst M.M. C-reactive protein levels in stable COPD patients: a case-control study. Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. 2015; 10: 1719–1725. DOI: 10.2147/COPD.S87015.

29. Liu Y., Dai M. Trimethylamine N-oxide generated by the gut microbiota is associated with vascular inflammation: new insights into atherosclerosis. Mediators Inflamm. 2020; 2020: 4634172. DOI: 10.1155/2020/4634172.