MELATONIN AND SOME PARAMETERS OF CELL-MEDIATED IMMUNE RESPONSE IN PATIENTS WITH CHRONIC RHINOSINUSITIS WITHOUT NASAL POLYPS

Abstract

МЕЛАТОНІН ТА ДЕЯКІ ПОКАЗНИКИ КЛІТИННОГО ІМУНІТЕТУ У ХВОРИХ НА ХРОНІЧНИЙ ГНІЙНИЙ РИНОСИНУСИТ

О.А. Наконечна, А.І. Оніщенко, А.С. Ткаченко

Хронічний риносинусит - поліетіологічне захворювання, патогенез якого активно вивчається в даний час. Відомо, що при гнійній формі хронічного риносинуситу переважає Th1-тип імунної відповіді. Крім цитокінів, які опосередковують активацію клітинного імунітету, у регуляцію типу імунної відповіді може бути залучений мелатонін.

У сироватці крові хворих із загостренням хронічного гнійного риносинусита (n = 20) і здорових людей з викривленою носовою перетинкою (n = 20), які виступали у ролі контролю, визначали вміст ІЛ-8, ІЛ-12 та мелатоніну імуноферментним методом. Статистичну обробку отриманих даних здійснювали за допомогою комп'ютерної програми «Graph Pad Prism 5» з використанням U критерію Манна-Уїтні.

Показано, що загострення хронічного гнійного риносинусита супроводжується дефіцитом мелатоніну на тлі підвищення Th1-асоційованих прозапальних цитокінів ІЛ-8 та ІЛ-12 у сироватці крові. Відомо, що мелатонін впливає на експресію ІЛ-8 та ІЛ-12. Таким чином, мелатонін, діючи опосередковано через прозапальні цитокіни, може впливати на диференціювання незрілих CD4+-клітин в Т-хелпери 1 типу, що сприяє реалізації імунної відповіді в клітинно-опосередкованому напрямку. Наші висновки про переважання клітинної Th1-опосередкованої імунної відповіді при гнійної формі хронічного риносинуситу узгоджуються з даними інших авторів.

Таким чином, загострення хронічного гнійного риносинуситу супроводжується двократним підвищенням сироваткового ІЛ-12 і триразовим підвищенням рівня ІЛ-8 у сироватці крові на тлі вираженої нестачі гормону епіфіза мелатоніну, що вказує на роль дефіциту мелатоніну в активації клітинної ланки імунітету.

Ключові слова: хронічний риносинусит, гнійний риносинусит, інтерлейкіни, мелатонін, запалення, інтерлейкін-8, інтерлейкін-12.

 

МЕЛАТОНИН И НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ КЛЕТОЧНОГО ИММУНИТЕТА У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ГНОЙНЫМ РИНОСИНУСИТОМ
О.А. Наконечная, А.И. Онищенко, А.С. Ткаченко

Хронический риносинусит представляет собой полиэтиологическое заболевание, патогенез которого активно изучается в настоящее время. Известно, что при гнойной форме хронического риносинусита преобладает Th1-типиммунного ответа. Помимо цитокинов, опосредующих активацию клеточного иммунитета, в регуляцию типа иммунного ответа может быть вовлечен мелатонин.

В сыворотке крови больных с обострением хронического гнойного риносинусита (n = 20) и здоровых людей с искривленной носовой перегородкой (n = 20), которые выступали в качестве контроля,  определяли содержание ИЛ-8, ИЛ-12 и мелатонина иммуноферментным методом. Статистическую обработку полученных данных осуществляли с помощью компьютерной программы «Graph Pad Prism 5» с использованием U критерия Манна-Уитни.

Показано, что обострение хронического гнойного риносинуcита сопровождается дефицитом мелатонина на фоне повышение Th1-ассоциированных провоспалительных цитокинов ИЛ-8 и ИЛ-12 в сыворотке крови. Известно, что мелатонин влияет на экспрессию ИЛ-8 и ИЛ-12. Таким образом, мелатонин, действуя опосредовано через провоспалительные цитокины, может влиять на дифференцировку незрелых CD4+-клеток в Т-хелперы 1 типа, способствуя реализации иммунного ответа в клеточно-опосредованном направлении. Наши выводы о преобладании клеточного Th1-опосредованного иммунного ответа при гнойной форме хронического риносинусита согласуются с данными других авторов.

Таким образом, обострение хронического гнойного риносинусита сопровождается двухкратным повышением сывороточного ИЛ-12 и трехкратным повышением уровня ИЛ-8 в сыворотке крови на фоне выраженного недостатка гормона эпифиза мелатонина, что указывает на роль дефицита мелатонина в активации клеточного звена иммунитета.

Ключевые слова: хронический риносинусит, гнойный риносинусит, интерлейкины, мелатонин, воспаление, интерлейкин-8, интерлейкин-12.

https://doi.org/10.35339/ic.4.4.183-187
PDF

References

Schleimer, R.P. (2017). Immunopathogenesis of Chronic Rhinosinusitis and Nasal Polyposis. Annual Review of Pathology, 12, 331–357. http://doi.org/10.1146/annurev-pathol-052016-100401.

Mahdavinia, M., Keshavarzian, A., Tobin, M.C., Landay, A., Schleimer, R.P. (2016). A comprehensive review of the nasal microbiome in chronic rhinosinusitis (CRS). Clinical and Experimental Allergy : Journal of the British Society for Allergy and Clinical Immunology, 46(1), 21–41. http://doi.org/10.1111/cea.12666.

DeYoung, K., Wentzel, J.L., Schlosser, R.J., Nguyen, S.A., Soler, Z.M. (2014). Systematic review of immunotherapy for chronic rhinosinusitis. Am J Rhinol Allergy, 28(2), 145-150. doi: 10.2500/ajra.2014.28.4019.

Onischenko, A.I., Nakonechna, O.A., Tkachenko, A.S., Kalashnik, Yu.M. (2017). The content of MCP-1 and MMP-9 in blood serum of patients with chronic polypoid rhinosinusitis. The Journal of V.N. Karazin Kharkiv National University. Series “Medicine”, 33, 23-26.

Tsybikov, N.N., Egorova, E.V., Kuznik, B.I., Fefelova, E.V., Magen, E. (2015). Anticytokine autoantibodies in chronic rhinosinusitis. Allergy Asthma Proc., 36(6), 473-80. doi: 10.2500/aap.2015.36.3880.

Shah, S.A., Ishinaga, H., Takeuchi, K. (2016). Pathogenesis of eosinophilic chronic rhinosinusitis. Journal of Inflammation (London, England), 13,11. doi:10.1186/s12950-016-0121-8.

Divekar, R.D., Samant, S., Rank, M.A., Hagan, J., Lal, D., O’Brien, E.K., Kita, H. (2015). Immunological profiling in chronic rhinosinusitis with nasal polyps reveals distinct VEGF and GMCSF signatures during symptomatic exacerbations. Clinical and Experimental Allergy : Journal of the British Society for Allergy and Clinical Immunology, 45(4), 767–778. http://doi.org/10.1111/cea.12463

Lee, S., Lane, A.P. (2011). Chronic Rhinosinusitis as a Multifactorial Inflammatory Disorder. Current infectious disease reports, 13(2), 159-168. doi:10.1007/s11908-011-0166-z.

Cutolo, M., Maestroni, G. (2005). The melatonin-cytokine connection in rheumatoid arthritis. Annals of the Rheumatic Diseases, 64(8), 1109–1111. http://doi.org/10.1136/ard.2005.038588.

Yu, G-M., Kubota, H., Okita, M., Maeda, T. (2017). The anti-inflammatory and antioxidant effects of melatonin on LPS-stimulated bovine mammary epithelial cells. PLoS ONE, 12(5), e0178525. http://doi.org/10.1371/journal.pone.0178525.

García-Mauriño, S., Pozo, D., Carrillo-Vico, A., Calvo, J.R., Guerrero, J.M. (1999). Melatonin activates Th1 lymphocytes by increasing IL-12 production. Life Sci., 65(20), 2143-50.

Kim, G.D., Lee, S.E., Kim, T.H., Jin, Y.H., Park, Y.S., Park, C.S. (2012). Melatonin suppresses acrolein-induced IL-8 production in human pulmonary fibroblasts. J Pineal Res., 52(3), 356-64. doi: 10.1111/j.1600-079X.2011.00950.x.

Silva, S.O., Rodrigues, M.R., Ximenes, V.F., Bueno-da-Silva, A.E., Amarante-Mendes, G.P., Campa, A. (2004). Neutrophils as a specific target for melatonin and kynuramines: effects on cytokine release. J Neuroimmunol., 156(1-2), 146-52.

Onischenko, A.I., Nakonechna, O.A., Tkachenko, A.S. (2017). Changes in the content of melatonin and IL-12 in blood serum of patients with chronic polypoid rhinosinusitis, Buk. Med. Herald. 21, 2(82), 75-77. DOI:10.24061/2413-0737/XXI.2.82.2.2017.63

Reiter, R.J., Calvo, J.R., Karbownik, M., Qi, W., Tan, D.X. (2000). Melatonin and its relation to the immune system and inflammation. Ann. N. Y. Acad. Sci., 917, 376–86.

García, J.A., Volt, H., Venegas, C., Doerrier, C., Escames, G., López, L.C., Acuña-Castroviejo, D. (2015). Disruption of the NF-κB/NLRP3 connection by melatonin requires retinoid-related orphan receptor-α and blocks the septic response in mice. FASEB J., 29(9), 3863-3875. doi: 10.1096/fj.15-273656.

Shrestha, S., Zhu, J., Wang, Q., Du, X., Liu, F., Jiang, J., … Song, X. (2017). Melatonin potentiates the antitumor effect of curcumin by inhibiting IKKβ/NF-κB/COX-2 signaling pathway. International Journal of Oncology, 51(4), 1249–1260. http://doi.org/10.3892/ijo.2017.4097

Carrillo-Vico, A., Lardone, P.J., Álvarez-Sánchez, N., Rodríguez-Rodríguez, A., Guerrero, J.M. (2013). Melatonin: Buffering the Immune System. International Journal of Molecular Sciences, 14(4), 8638–8683. http://doi.org/10.3390/ijms14048638

Nakonechnaya, O.A., Onishchenko, A.I. (2016). The content of interleukin-8 and matrix metalloproteinase-9 in blood of patients with exacerbation of chronic purulent and polypoid rhinosinusitis. Aktualnyie problemyi meditsinyi: Respublikanskaya nauchno-prakticheskaya konferentsiya s mezhdunarodnyim uchastiem, Gomel, 101–106.

Ikeda, K., Shiozawa, A., Ono, N., Kusunoki, T., Hirotsu, M., Homma, H., Saitoh, T., Murata, J. (2013). Subclassification of chronic rhinosinusitis with nasal polyp based on eosinophil and neutrophil. Laryngoscope, 123,1–9.

Cho, S.W., Kim, D.W., Kim, J.W., Lee, C.H., Rhee, C.S. (2017). Classification of chronic rhinosinusitis according to a nasal polyp and tissue eosinophilia: limitation of current classification system for Asian population. Asia Pac Allergy, 7(3), 121–130.

Copyright for articles published in the journal is regulated by the License Agreement for the use of a scientific article in the journal, which is concluded between the author of the article (Licensor) and Kharkov National Medical University (Licensee, publisher of the journal "Inter Collegas"). The licensor grants to the Licensee a non-exclusive non-exclusive license for the use of the article (a license that does not exclude the use of the article by the Licensor and the issuance of licenses to others for use of this article) on the terms and for the period specified in the contract. The licensor (the author of the article) grants the Licensee the right to reproduce the article (publication in the journal "Inter Collegas", publication, duplication, duplication or other reproduction of the article without limiting the circulation of copies, each copy of the article must contain the name of the Licensor; Of general information, including the publication of the article in full or in part on the Internet on the journal page, the right to use the metadata of the article (titles, full names of authors, annotations, bibliography eskih materials) through the dissemination and communication to the public, processing and systematization, as well as inclusion in various databases and in-formational system).

The licensor grants the licensee the right to transfer, store and process his personal data (full name, scientific degree, academic title, place of work and position, contact information of the authors) with the purpose of including them in the database in accordance with the Law of Ukraine No. 2297 - VI "on protection of personal data" from 01.06.2010.

Personal data and metadata of the article are provided for their storage and processing in various databases and information systems, including them in analytical and statistical reporting, creating sound relationships between the objects of works of science, literature and art with personal data, etc. on unlimited territory. The licensee has the right to transfer the specified data for processing and storage to third parties provided that such a fact is notified with the provision of information about the third party (name and address) to the Licensor.