Μελέτη των πολυμορφισμών και της έκφρασης της IL-17 σε Έλληνες ασθενείς με βρογχικό άσθμα

Abstract

Objective. The aim of the present study was to investigate the Th2/Th17 pathway in asthmatic patients and also the relationship to asthma phenotypes and biomarkers of inflammation. A secondary goal of this project is to present a biomarker that could predict asthma development, clinical outcomes of the disease and asthma severity. Methods. 90 asthmatic patients, 51 patients with severe, 39 patients with mild asthma and 98 healthy controls were included. Skin prick tests, blood eosinophils, total serum IgE and exhaled FeNO were evaluated. Patients were classified to asthma phenotypes according to ERS/ATS and GINA guidelines. Serum levels of IL-4, IL-5, IL-13, IL-6, IL-17A, IL-23 and TGFβ1 were determined by Flow Cytometry using a panel kit (AimPlex Biosciences). The SNP of IL17A (rs17880588) was genotyped using real time polymerase chain reaction (RTPCR). Results. The genotype of the SNP in IL17A (rs 17880588) was similar in all patients. Patients were phenotyped in severe and mild asthma, in allergic and eosinophilic asthma. Serum levels of IL-4, IL-5, IL-13, IL-6, IL-17A and IL-23 were higher in asthmatics compared to controls (p<0.05). Th2 cytokines were positively correlated with elevated levels of FeNO and IgE and witth increased number of allergens, as expected. In addition, IL-17A and IL-4 serum levels were found significantly elevated in patients with allergic asthma (p<0.05). Furthermore, IL-4, IL-5, IL-13 and IL-23 were found significantly higher in patients with eosinophil cut off values above 300cells/μl (p<0.05). IL-4, IL-5, IL13, IL-6, IL-17A and IL-23 levels were positively correlated with FeNO values in severe asthmatics with eosinophils >400cells/μl (p<0.05). Conclusions. This study is the first to associate Th2/Th17 cytokines in Greek Asthmatics, and one of the few to correlate serum levels of cytokines with biomarkers of inflammation. The above findings suggest the coexistence of Th2/Th17 pathway in severe, eosinophilic and in allergic asthma. The clinical impact of future studies is important to better identify phenotypes and design targeted and personalized treatment for asthmatics.

Σκοπός: Η παρούσα μελέτη είχε ως σκοπό να διερευνήσει τις κυτταροκίνες του μονοπατιού Τh2 και Τh17 σε ασθματικούς ασθενείς σε σχέση με ειδικούς φαινοτύπους του άσθματος καθώς και με δείκτες φλεγμονής. Απώτερος σκοπός αυτής της μελέτης είναι η ανεύρεση ενός αξιόπιστου δείκτη που να μπορεί να προβλέψει την εμφάνιση άσθματος και να καθορίζει τόσο τον κλινικό φαινότυπο όσο και τη βαρύτητα της νόσου. Υλικά και μέθοδοι: Στη μελέτη συμπεριλήφθηκαν 90 ασθματικοί ασθενείς, 51 με σοβαρό, 39 με ήπιο άσθμα και 98 υγιείς ως ομάδα ελέγχου, με μέσο όρο ηλικίας 53 ± 15.1, 45.5 ± 15 και 44± 16 έτη αντίστοιχα. Οι ασθενείς υποβλήθηκαν σε κλινική εκτίμηση, δερματικές δοκιμασίες, προσδιορισμό ηωσινοφίλων στο αίμα, ολικής IgE του ορού, και μέτρηση του εκπνεόμενου FeΝΟ. Επιπλέον, οι ασθενείς κατηγοριοποιήθηκαν σε φαινοτύπους του άσθματος σύμφωνα με τις κατευθυντήριες οδηγίες του ERS/ATS και της GINA. Τα επίπεδα των IL-4, IL5, IL-13, IL-6, IL-17A, IL-23 και TGFβ1 προσδιορίστηκαν με kit της AimPlex Biosciences με κυτταρομετρία ροής. Ο πολυμορφισμός (SNP) της IL-17A (rs17880588) προσδιορίστηκε με RT-PCR. Αποτελέσματα: Ο γονότυπος της IL-17A ανευρέθηκε ίδιος σε όλους τους ασθενείς. Οι ασθενείς κατηγοροποιήθηκαν σε φαινοτύπους όπως σοβαρό και ήπιο άσθμα, αλλεργικό και ηωσινοφιλικό άσθμα. Τα επίπεδα των IL-4, IL-5, IL-13, IL6, IL-17A και IL-23 στον ορό, βρέθηκαν υψηλότερα στον ασθματικό πληθυσμό σε σύγκριση με την ομάδα ελέγχου (p<0.05). Δεν παρατηρήθηκαν στατιστικά σημαντικές διαφορές σε σχέση με τη βαρύτητα του άσθματος. Τα επίπεδα Th2 κυτταροκινών συσχετίστηκαν με αυξημένο αριθμό ηωσινοφίλων, αυξημένα επίπεδα του FeNO, αυξημένο αριθμό θετικών αλλεργιογόνων και αυξημένα επίπεδα IgE, όπως αναμενόταν. Επίσης, στους ασθενείς με αλλεργικό άσθμα η IL17A και η IL-4 βρέθηκαν αυξημένες με στατιστικά σημαντική διαφορά (p<0.05). Τα επίπεδα των IL-4, IL-5, IL-13, και IL-23 βρέθηκαν σημαντικά υψηλότερα στους ασθενείς με αριθμό ηωσινοφίλων > 300 κύτταρα/μl. Οι IL-4, IL-5, IL-13, IL-6, IL-17A και IL-23 στους ασθενείς με σοβαρό άσθμα και αριθμό ηωσινοφίλων > 400/μl, συσχετίστηκε θετικά με τα επίπεδα του FeNO. Συμπεράσματα: Η παρούσα μελέτη αποτελεί την πρώτη προσπάθεια έρευνας Τh2 και Τh17 κυτταροκίνες σε Έλληνες ασθματικούς ασθενείς καθώς και μια από τις λίγες που συσχετίζει επίπεδα στον ορό με δείκτες φλεγμονής. Τα παραπάνω ευρήματα δείχνουν τη συμμετοχή των Τh2 και Τh17 κυτταροκινών στο σοβαρό, στο ηωσινοφιλικό καθώς και στο αλλεργικό άσθμα.