Обзор механизмов аллергии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

о

О

I—

LO

н

е

ц а

ы

н

g

р

Обзор механизмов аллергии

A.Campbell1, F.B. Michel1, C. Bremard-Oury2, L.Crampette3, J.Bousquet1 Ютделение респираторных болезней госпиталя Arnaud de Villeneuve, Монпелье, Франция; 2Компания RhЩne-Poulenc Rorer, SPECIA, Париж, Франция; 3Отделение ЛОР-болезней госпиталя Saint Charles, Монпелье, Франция

Антагонисты гистамина, также как и стероиды для местного применения, являются препаратами выбора при аллергическом рините. Многие из этих антагонистов гистамина проявляют дополнительные эффекты, кроме блокады гистаминового рецептора. В этом исследовании мы изучали влияние эба-стина и каребастина на выделение эйкозаноидов и цитокинов из изолированных человеческих клеток назальных полипов и влияние данных веществ на высвобождение медиаторов воспаления в жидкость, полученную в результате назального лаважа, после провокационной пробы с аллергеном. Было показано, что эбастин блокирует индуцированное антителами к иммуноглобулину Е высвобождение проста-гландина D2 (PgD2) и лейкотриенов C4/D4 из клеток носового полипа человека (значения 30% ингиби-рующей концентрации (IC30) 2,57 и 9,6 мкмоль/л соответственно) и ингибирует высвобождение цитоки-нов. Каребастин ингибировал высвобождение про-стагландина D2 (PgD2) (значения 30% ингибирую-щей концентрации (IC30) 8,14 мкмоль/л), но оказывал слабое воздействие на высвобождение цитокинов. При проведении пациентам назальной провокационной пробы с аллергеном, эбастин значительно повышал среднее количество пыльцевых зерен, необходимых для того, чтобы вызвать аллергическую реакцию. Кроме того, лекарственный препарат ингибировал высвобождение колониести-мулирующего фактора гранулоцитов и макрофагов, но не оказывал никакого действия на все остальные медиаторы, определение концентрации которых проводилось.

Ключевые слова: аллергический ринит, эбастин, медиаторы воспаления.

Overview of allergic mechanisms

A.Campbell1, F.B. Michel1, C. Bremard-Oury2, L.Crampette3, J.Bousquet1 department of Respiratory Diseases of Hospital Arnaud de Villeneuve, Montpellier,

France

2Rh^ne-Poulenc Rorer, SPECIA, Paris, France 3ENT-department of Hospital Saint Charles,

Montpellier, France

Histamine antagonists together with topical steroids are the treatment of choice in allergic rhinitis. Many of these histamine antagonists exhibit effects in addition

to blockade of the histamine receptor. In this study we have investigated the effects of ebastine and carebasti-ne on the release of eicosanoids and cytokines from human dispersed polyp cells and the effect of these compounds on the release of inflammatory mediators into nasal lavage fluid after allergen challenge. Ebastine was shown to block the release of anti-IgE-induced prostaglandin D2 (PGD2) and leukotriene C4/D4 from human nasal polyp cells (IC30 values of 2,57 and 9,6 ^mol/L, respectively) and to inhibit the release of cytokines. Carebastine inhibited the release of PGD2 (IC30 8,14 ^mol/L) but had little effect on cytokine release. When patients underwent nasal provocation tests with allergen, ebastine significantly increased the mean number of pollen grains required to induce an allergic response. In addition, the drug inhibited the release of granulocyte-macrophage colony-stimulating factor but had no effect on any other mediators measured.

Keywords: allergic rhinitis, ebastine, inflammatory mediators.

Антагонисты Н гистаминового рецептора, также как и стероиды для местного применения, остаются препаратами выбора при аллергическом рините. Не считая сильного антигистаминного эффекта, механизм действия антагонистов Н гистаминового рецептора требует дальнейшего изучения, поскольку они обладают свойствами, которые не связаны с блокировкой гистамина на уровне его рецептора [1].

Для оценки противоаллергических свойств антагонистов Н1 гистаминового рецептора могут быть использованы тесты как in vitro так и in vivo. Клетки, изолированные из носовых полипов, представляют интересную модель для изучения фармакологии противоаллергических и противоастматических лекарственных препаратов, поскольку они происходят из воспаленной ткани и являются сенсибилизированными, подобно клеткам при воспалении, обусловленном ринитом [2-5].

Носовые полипы, которые могут быть различной этиологии, характеризируются наличием гиперпла-зированной отекшей слизистой оболочки, и произрастают из этмоидальных пазух. Из клеток носового полипа высвобождаются многочисленные разнообразные медиаторы, принимающие участие в аллергической реакции, среди которых эйкозаноиды (про-стогландины, лейкотриены, тромбоксаны), гистамин и цитокины. После пассивной сенсибилизации клетки носового полипа могут быть активированы зависимым от антител к иммуноглобулину Е механизмом для высвобождения многих из этих медиаторов.

Мы провели исследование с использованием изолированных клеток, полученных из удаленных хирургическим путем носовых полипов, с целью изучения влияния эбастина и каребастина in vitro на высвобождение эйкозаноидов [лейкотриенов C4/D4 (LTC4/D4) и PGD2] после стимуляции антителами к иммуноглобулину Е и спонтанное высвобождение цитокинов [колониестимулирующего фактора гра-нулоцитов и макрофагов (GM-CSF), фактора некроза опухолей-а (TNF-а) и интерлейкина-8 (lL-8)].

Назальная провокационная проба с аллергенами широко применялась для изучения противоаллергической активности антагонистов Н1 гистаминово-го рецептора in vivo. Лаваж слизистой носа после воздействия аллергенов дает возможность получить и измерить концентрацию воспалительных медиаторов и цитокинов, высвобождение которых может быть блокировано антагонистами Н1 гистаминового рецептора [1, 7, 8]. С целью измерения влияния эба-

стина на высвобождение медиаторов аллергии in vivo, мы сравнивали действие эбастина в дозировке 10 мг и 20 мг 1 раз в сутки на высвобождение медиаторов воспаления, с действием плацебо в двойном слепом перекрестном исследовании с участием 12 пациентов с сезонным аллергическим ринитом.

Материалы и методы Исследование носового полипа in vitro

Клетки носового полипа были получены от 10 пациентов (6 мужчин, 4 женщины в возрасте от 18 до 61 года) с полипозом носа. Клетки были изолированы согласно методике, ранее применявшейся для получения клеток паренхимы легких, поскольку было обнаружено, что клетки, полученные путем ферментации, могут быть использованы для фармакологических исследований [9].

Полип сперва подвергался механическому измельчению, а разъединение клеток проводилось путем ферментативного расщепления модифицированным методом Holgate и др. [10, 11]. Рассеченная ткань полипа в течение 2 ч находилась в четырех объемах среды для культивирования RPMI (среда Института имени Розуэелла Парка) линии 1640 (фирма «Гибко» (Gibco), Пейсли, Шотландия), которая содержит гиалуронидазу в концентрации 0,75 г/л, коллагеназу в концентрации 1,5 г/л и про-теазу типа XIV в концентрации 2 г/л (все получено из компании «Сигма» (Sigma Co.), Сент-Луис, Миссури). Изоляция клеток проводилась при 37°С в качающейся водяной бане. В конце периода ферментативного расщепления клетки последовательно отфильтровывались с целью отделения от нерасщеп-ленной ткани. Затем они повторно растворялись в

?еде RPMI и троекратно отмывались для удаления

ерментов. Клетки были сенсибилизированы путем инкубации с 10% атопической сывороткой при 37°С в течение 1 ч, а затем снова трижды отмыты.

Жизнеспособность клеток оценивалась до стимуляции и в конце периода инкубации путем измерения вытеснения красителя трипанового синего. Клетки описывались на стеклах, приготовленных путем центрифугирования, и окрашенных по Май Грюнвальду - Гимзе (May Grunwald Giemsa).

С целью измерения влияния эбастина и его метаболита каребастина на высвобождение медиаторов воспаления, подготовленные клетки носового полипа были повторно растворены в среде RPMI с концентрацией 1х106 клеток/мл и в течение 20 мин преинкубированы с эбастином или каребастином (в концентрации 0,1, 1, и 10 мкмоль/л) или с растворителем, который использовался для растворения веществ [диметилсульфоксид (DMSO) в конечной концентрации 0,1%]. Затем, с целью измерения эй-козаноидов они подвергались воздействию специфических е-цепей антител к иммуноглобулину Е [компания «Иммунотех» (Immunotech), Люмини, Франция] в концентрации 10 мг/л в течение 45 мин при 37°С. Для измерения цитокинов клетки инкубировались в течение 24 ч без каких-либо стимуляторов секреции.

Для измерения высвобождения медиаторов лей-котриенов C4/D4 (LTC4/D4) и PGD2 использовался имеющийся в продаже набор для иммунофермент-ного анализа (EIA) (Stallergenes, Френ, Франция), а цитокины [колониестимулирующий фактор грану-лоцитов и макрофагов (GM-CSF), фактор некроза опухолей-а (TNF-а) и интерлейкин-8 (IL-8)] измерялись твердофазным иммуноферментным анализом (ELISA) (компания «Гензим» (Genzyme), Кембридж, Массачусетс, США).

Исследование активности эбастина in vivo

Исследование носовой провокационной пробы было проведено с участием 12 пациентов в возрасте от 20 до 38 лет после получения их информированного согласия. Исследование было разрешено Этическим комитетом университета Монпелье (Montpellier University). У пациентов наблюдались симптомы сезонного аллергического ринита и положительные кожные пробы с 1/100 (вес/объем) стандартизированного экстракта пыльцы ежи сборной (Dactylis glomerata) (компания «Лаборатории Стал-лергенес» (Laboratories des Stallergenes), Френ, Франция). У всех пациентов наблюдалось повышение титров иммуноглобулина Е к пыльце ежи сборной в плазме крови (радиоаллергосорбентный тест «Фадебаст» (Phadebast RAST); компания «Фармация Диагностикс» (Pharmacia Diagnostics), Упсала, Швеция). Никто из пациентов не получал лечения анти-гистаминными препаратами, кортикостероидами или кетотифеном в течение 2 нед до начала исследования, а также астемизолом или имипрамином в течение предыдущего месяца.

Назальная провокационная проба проводилась в то время, когда никакой специфической пыльцы в атмосфере не обнаруживалось. Капсулы, содержащие лактозу или зерна пыльцы ежи сборной в количестве, увеличивающемся от 50 до 156 250 зерен (5х5-кратное увеличение) [Laboratoires des Stal-lergnnes, Френ, Франция], инсуффлировались в ноздри носовым аэрозолем «Spinhaler» (компания «Лаборатории Фисонс» (Fisons Laboratories), Лафбо-ро, Англия); пациенты задерживали дыхание при инсуффляции. Для каждого количества пыльцы носовой аэрозоль «Spinhaler» применяли 5 раз. Каждая капсула раскрывалась после инсуффляции, с целью убедиться, что она полностью пуста.

Сначала инсуффлировалась лактоза, и последующие симптомы регистрировались в течение 15 мин. Затем каждые 15 мин в ноздри инсуффлировались зерна пыльцы в порядке увеличения количества до тех пор, пока по шкале симптомов не получали 5 баллов: 5 последовательных чиханий (3 балла), ри-норея (от 1 до 3 баллов), заложенность носа (от 1 до 3 баллов) или зуд в носу (1 балл). Назальная провокационная проба проводилась путем инсуффляции зерен пыльцы ежи сборной в количестве, увеличивающемся от 50 до 781 250 (6х5-кратное увеличение) до тех пор, пока суммарный балл по шкале симптомов не достигнет исходного уровня [12].

Выделения из носа получали путем назального ла-важа до реакции и в течение ранней и поздней фаз реакции. До каждой провокационной пробы проводился лаваж каждой ноздри 5 мл физиологического раствора троекратно с целью уменьшения уровня медиаторов. Назальный лаваж также проводился через 15 мин после вдувания лактозы или аллергена и повторялся через 6 ч после немедленной реакции (поздняя фаза реакции).

Выделения из носа хранились на льду до конца эксперимента. Затем они центрифугировались при +4°С в течение 15 мин при 15 000 g. Твердая фаза отделялась от гелеобразной фазы пипеткой и хранилась при -20°С до момента проведения анализа.

Для измерения высвобождения медиаторов лей-котриенов C4/D4 (LTC4/D4) и PGD2 использовался имеющийся в продаже набор для иммунофермент-ного анализа (EIA) (Stallergenes, Френ, Франция), а цитокины (колониестимулирующий фактор грану-лоцитов и макрофагов (GM-CSF), фактор некроза опухолей-а (TNF-а) и интерлейкин-8 (IL-8)) измерялись твердофазным иммуноферментным анализом

m

о

LO

го

-О

s

.CP

Влияние эбастина и каребастина на высвобождение медиаторов из изолированных человеческих клеток носового полипа

Показатель Средний процент Максимальное высвобождение нг/млн клеток

эбастин (мкмоль/л) каребастин (мкмоль/л)

ингибирования 0,1 1 10 0,1 1 10

PGD2 1,46±2,2 16* 34** 50** 11* 14** 31**

LTC4/D4 2,16±0,92 12 20** 33** 5 6* 12*

TNFa 448±390 15 10 40** 11 15 25

GM-CSF 11±67 4 1 35* 6 3 8

IL-8 1046±363 0 12 52* 0 8 21

Примечание. GM-CSF - колониестимулирующий фактор гранулоцитов и макрофагов, IL-8 - интерлейкин-8, LTC4/D4 - лейкотриен C4/D4, PGD2 -простагландина D2, TNFa - фактор некроза опухолей-a. * - р<0,05, ** - р<0,005.

(ELISA) (компания «Гензим» (Genzyme), Кембридж, Массачусетс, США).

Первая назальная провокационная проба проводилась до какого-либо лечения для определения исходной реактивности пациентов по отношению к аллергенам. С целью измерения влияния эбастина на аллергическую реакцию пациенты получали лечение плацебо или эбастин в дозировке 10 мг или 20 мг один раз в сутки в течение 7 дней, согласно плану перекрестного исследования. Интервал между последним приемом лекарственного препарата и аллергической пробой составлял 1 ч. Назальные провокационные пробы проводились в конце каждого периода лечения с 7-дневным периодом «отмывки» между периодами лечения.

Результаты

Исследование носового полипа in vitro

Популяция клеток полученных из носовых полипов включала эпителиальные клетки, мононуклеар-ные клетки, эозинофилы и нейтрофилы. Однако наблюдалась высокая степень гетерогенности полипов по клеточному составу. Ни эбастин, ни каребастин не оказывали никакого влияния на жизнеспособность клеток, определенную по захвату красителя трипанового синего.

Антитела к иммуноглобулину Е вызывали значительное усиление высвобождения LTC4/D4 и PGD2 из клеток носового полипа in vitro: спонтанное высвобождение (среднее ± стандартное отклонение (SD)) по сравнению с индуцированным антителами к иммуноглобулину Е высвобождением было 0,11±0,11 против 1,46±2,2 нг/106 клеток для PGD2 и 0,13±0,04 против 2,16±0,92 нг/106 клеток для LTC4/D4.

Эбастин в диапазоне концентраций от 0,1 до 10 мкмоль/л значительно ингибировал это высвобождение PGD2 и LTC4/D с дозозависимым эффектом (см. таблицу). Концентрации эбастина, необходимые для ингибирования высвобождения этих двух медиаторов на 30% (IC30) были рассчитаны как 2,57 и 9,6 мкмоль/л соответственно. Каребастин также проявил способность ингибировать высвобождение PGD2 из клеток носового полипа, но был менее активным, чем эбастин: значение 30% ингибирующей концентрации (IC30) - 8,14 мкмоль/л. Эбастин и ка-ребастин также ингибировали высвобождение ци-токинов, хотя каребастин оказывал, в целом, меньшее влияние на эти медиаторы (см. таблицу).

Исследование активности эбастина in vivo

Среднее количество зерен пыльцы, необходимое для индукции аллергической реакции, было достоверно ниже у принимавших плацебо, по сравнению с теми, кто принимал эбастин в дозировке 10 и 20 мг (рис. 1). Эбастин в дозировке 20 мг вызывал достоверное повышение среднего порогового количества зерен пыльцы, необходимого для индукции положительного ответа, по сравнению с плацебо (р<0,003) и эбастином в дозировке 10 мг (р<0,02).

Эбастин уменьшал высвобождение колониести-мулирующего фактора гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF) с дозозависимым эффектом (рис. 2). Высвобождение лейкотриена LTC4/D4 и PGD2, обнаруженное у большинства пациентов при назальной провокационной пробе, достоверно не нарушалось под влиянием эбастина. Кроме того, эбастин не влиял на высвобождение цитокинов.

Клинически поздняя фаза реакции (заложенность носа, в итоге сопровождавшаяся ринореей) наблю-

о

о

I—

LO

го

-О

.О.

Информация о препарате

ФАРМАКОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ

После приема препарата внутрь выраженное противоаллергическое действие начинается через 1 ч и длится в течение 48 ч. После 5-дневного курса лечения Кестином антигистаминная активность сохраняется в течение 72 ч за счет действия активных метаболитов. Препарат не оказывает выраженного антихолинергического и седативного эффекта. Не отмечено влияния Кестина на интервал ОТ ЭКГ даже в дозе 80 мг.

ФАРМАКОКИНЕТИКА

После приема внутрь быстро всасывается и почти полностью метаболи-зируется в печени, превращаясь в активный метаболит карэбастин. После однократного приема 5 или 10 мг препарата максимальная концентрация карэбастина в плазме достигается через 2,8-3,4 ч и составляет 108-209 нг/мл. Жирная пища ускоряет абсорбцию (концентрация в крови возрастает до 50%). Выводится почками - 60-70%, в виде коньюга-тов. При почечной недостаточности Т1/2 возрастает до 23-26 ч, при пече-

КЕСТИН® эбастин

сироп, 1 мг/мл, 60 мл, 120 мл

ночной недостаточности - до 27 ч. Не проникает через гемато-энцефали-тический барьер.

ПОКАЗАНИЯ К ПРИМЕНЕНИЮ

• аллергический ринит сезонный и/или круглогодичный (вызванный бытовыми, пыльцевыми, эпидермальными, пищевыми, лекарственными аллергенами);

• крапивница (может быть вызвана бытовыми, пыльцевыми, эпидермальными, пищевыми, инсектными, лекарственными аллергенами, воздействием солнца, холода и др.);

• аллергические заболевания и состояния, обусловленные повышенным высвобождением гистамина.

Разделы: Противопоказания, Режим дозирования, Передозировка, Побочное действие, Взаимодействие с другими лекарственными средствами, Особые указания, - см. в инструкции по применению препарата.

о о

о_

<

О.

О

Рис. 1. Среднее пороговое количество зерен пыльцы, необходимое для индукции аллергического ответа у 12 пациентов, получавших лечение плацебо или эбастином (Е) в дозировке 10 мг или 20 мг 1 раз в сутки в течение 7 дней

Примечание. Здесь и на рис. 2. Е - эбастин.

о Плацебо

о Е 10 мг о Е 20 мг

Loge числа зерен пылыды

Рис.2. Высвобождение колониестимулирующего фактора гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF) через 6 ч после назальной провокационной пробы с аллергеном у 12 пациентов, получавших лечение плацебо или эбастином (Е) в дозировке 10 мг или 20 мг 1 раз в сутки в течение 7 дней

Эбастин, мг

далась у крайне небольшого числа пациентов, недостаточного для исследования.

Обсуждение

Как было уже показано ранее с применением назальной провокационной пробы с аллергеном, аза-тидин, лоратидин и терфенадин ингибируют высвобождение гистамина, PGD2 и кининов [1, 13-15]. Кроме того, азеластин и цетиризин ингибируют высвобождение лейкотриенов [15, 16]. Мы показали, что эбастин блокирует высвобождение индуцированных антителами к иммуноглобулину E PGD2 и лейкотриенов C4/D4 (LTC4/D4) из человеческих клеток носового полипа in vitro и ингибирует высвобождение цитокинов. Ни в каких других исследованиях не применялась данная модель с целью исследования влияния других антигистаминных препаратов на высвобождение медиаторов in vitro; таким образом, не представляется возможным сравнить эти препараты с эбастином. Механизмы, с помощью которых антигистаминные препараты нарушают высвобождение медиатора, остаются неописанными.

Заключение

Таким образом, эбастин, антагонист Н1 гистамино-вого рецептора, имеет способность ингибировать высвобождение лейкотриена C4/D4 (LTC4/D4), PGD2 и цитокинов из клеток полипа носа in vitro. Каребастин угнетает высвобождение PGD2, но в целом имеет меньшее, чем эбастин, влияние на этот и другие медиаторы. У пациентов с сезонным аллергическим ринитом эбастин в дозировке 1О и 2О мг один раз в сутки в течение 7 дней достоверно повышал количество зерен пыльцы, необходимых для индукции аллергического ответа, по сравнению с плацебо, а также уменьшал высвобождение колониестимулирующего фактора гранулоцитов и макрофагов (GM-CSF).

Литература

1. Bousquet J. Lebel B., Chanal I. et al. Antiallergic activity of Hi-receptor antagonists assessed by nasal challenge. J Allergy Clin Immunol. 1988; 82: 881-7.

2. Stoop A.E., van der Heijden H.A., Biewenga J. et al. Eosinophils in nasal polyps and nasal mucosa: an immunohistochemical study. J Allergy Clin Immunol. 1993; 91: 616-22.

3. Linder A., Karlsson-Parra A. HirvelaCet al. Immunocompetent cells in human nasal polyps and normal mucosa. Rhinology. 1993; 31: 125-9.

4. Ohno I., Lea R.G., Flanders K.C. et al. Eosinophils in chronically inflamed human upper airway tissues express transforming growth factor beta I gene (TGF beta 1). J Clin Invest. 1992; 89: 1662-8.

5. Hamilos D.L., Leung D.Y, Wood R. et al. Chronic hyperplastic sinusitis: association of tissue eosinophilia with mRNA expression of gran-ulocyte-macrophage colony-stimulating factor and interleukin-3. J Allergy Clin Immunol. 1993; 92: 39-48. 6. Tos M., Sasaki Y, Ohnishi M. et al. Fireside conference 2. Pathogenesis of nasal polyps. Rhinology 1992: 14 SuppL: 181-5.

7. Naclerio R.M., Meier H.L., Kagey-Sobotka A. et al. In vivo model for the evaluation of topical antiallergic medications. Arch Otolaryngol. 1984: 110: 25-7.

8. Sim T.C. Grant J.A., Hilsmeier K.A. et al. Proinflammatory cytokines in nasal secretions of allergic subjects after antigen challenge. Am J Respir Crit Care Med. 1994: 149: 339-44.

9. Campbell A.M., Chanez P., Marty-Ane C. et al. Modulation of eicosanoid and histamine release from human dispersed lung cells by terfenadine. Allergy. 1993:48: 125-9.

10. Holgate S., Burns G., Robinson C. et al. Anaphylactic and calcium-dependent generation of prostaglandin D2 (PGD2), thromboxane B2 and other cyclo-oxygenase products of arachidonic acid by dispersed lung cells and relationship to histamine release. J Immunol. 1984; 133: 2138-44.

11. Campbell A.M., Bousquet J. Anti-allergic activity of H|-blockers. Int Arch Allergy Immunol. 1993: 101: 308-10.

12. Lebel B., Bousquet J., Morel A. et al. Correlation between symptoms and the threshold for release of mediators in nasal secretions during nasal challenge with grass-pollen grains. J Allergy Clin Immunol. 1988; 82: 869-77.

13. Anderson M., Nolte H., Buamgarten C. et al. Suppressive effect of loratadine on allergen-induced histamine release in the nose. Allergy. 1991; 46: 540-6.

14. Naclerio R.M., Kagey-Sobotka A., Lichtenstein L.M. et al. Terfe-nadine, an HI antihistamine inhibits histamine release in vivo in the human. Am Rev Respir Dis. 1990; 142: 167-71.

15. Togias A.G., Proud D., Kagey-Sobotka A. et al. In vivo and in vitro effects of antihistamines on mast ccll mediator release: a potentially important property in the treatment of allergic disease. Ann Allergy. 1989: 63: 465-9.

16. Shin M.H., Baroody F., Proud D. et al. The effect of azelastine on the early allergic response. Clin Exp Allergy. 1992; 22: 189-95.

m

О

LO

X

J

ro

-Û X

s р