.gif)
Введение
Эозинофилы, являясь самыми малочисленными в лейкоцитарной формуле (от 0,5% до 5%, 0,02–0,45×109/л, при норме лейкоцитов 4,0–9,0×109/л), с коротким жизненным циклом (2–5 дней), практически не учитываются при изучении воспалительного синдрома. Тем не менее есть данные, что из-за высокого уровня цитокинов при воспалительных процессах продолжительность их жизни увеличивается до 14 дней [1].
В настоящее время в основном изучены иммуномодулирующие, цитотоксические функции эозинофилов при заболеваниях легких, где основным проявлением является их повышение (эозинофилия) [2].
С использованием баз данных PubMed/MEDLINE, eLIBRARY и КиберЛенинка был проведен поиск публикаций, посвященных роли количества эозинофилов при инфекционных заболеваниях легких с выделением феномена эозинопении. Использовали следующие ключевые слова: инфекционные заболевания легких, эозинофилы, аллергия, воспаление, COVID-19, SARS-CoV-2. Статьи давностью более 20 лет и не входящие в рецензируемые научные издания в оценку не включали. В результате анализа было отобрано 30 зарубежных и 14 отечественных публикаций.
Основной интерес к изучению эозинофилов был в ХХ веке, когда было замечено их значительное увеличение при бронхиальной астме (БА) и гельминтной инвазии, что внесло существенный вклад как в диагностику этих заболеваний, так и в тактику лечения. Функции эозинофилов до конца не известны, в диагностическом поиске они играют вспомогательную роль. Основные функции эозинофилов связаны с гиперчувствительностью как немедленного, так и замедленного типа, когда они выполняют антиген-презентирующую роль для осуществления фагоцитоза [3]. И большинство исследований в клинической практике связано с изучением роли эозинофилии.
Эозинофилия — маркер активности иммунной системы при заболеваниях легких
Частая причина эозинофилии — аллергические заболевания. Так, повышенный уровень эозинофилов в биоматериале (кровь или мокрота) служит маркером активности аллергического воспаления, вызывая классическую триаду симптомов приступа БА аллергического генеза: отек слизистой, гиперсекрецию вязкой слизи и спазм бронхов [4]. При хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) эозинофильного типа частота стойкой эозинофилии крови (>300 кл/мкл) достигает 37,5%, формируя эозинофильное воспаление и являясь важным критерием для назначения ингаляционных глюкокортикостероидов (иГКС) [5].
В рамках заболеваний, сопровождающихся эозинофилией, выделяют группу «легочных эозинофилий» — состояний как с установленной, так и с неизвестной причиной. К этой группе относятся эозинофильные пневмонии (ЭП), представляющие собой несколько заболеваний разного происхождения. ЭП формируется при выраженной миграции эозинофилов в альвеолярные пространства с последующим воспалительным процессом, проявляющимся различной клинической симптоматикой от простой легочной эозинофилии, когда инфильтраты в легких могут быть преходящими, до острой ЭП с выраженным нарушением легочных функций и отдельно хронической ЭП. Длительная эозинофилия может приводить к повреждению тканей [6].
Отдельно выделяют «идиопатический гиперэозинофильный синдром», этиология которого неизвестна, но характерным является длительная эозинофилия без видимых для этого причин, а частота поражения легких при этом составляет более половины выявленных случаев [7].
В развитии эозинофильного гранулематоза с полиангиитом (ЭГПА) эозинофилия крови более 1000 клеток/мкл или более 10% лейкоцитов является ключевым диагностическим критерием для постановки диагноза. Миграция эозинофилов с последующей секрецией цитокинов — интерлейкина (interleukin, IL) 1, IL-3, IL-5, трансформирующего фактора роста β (transforming growth factor β, TGF-β), фактора роста эндотелия сосудов (vascular endothelial growth factor, VEGF) и, главным образом, токсичных катионных белков, таких как основной белок (myelin basic protein, MBP), эозинофильный катионный протеин (eosinophilic cationic protein, ECP), эозинофильная пероксидаза (eosinophil peroxidase, EPO), эозинофильный нейротоксин (eosinophil derived neurotoxin, EDN), приводит к воспалению с широким спектром клинических проявлений. Клинические наблюдения подтверждают диагностическую ценность выраженной эозинофилии для верификации ЭГПА [8, 9].
При туберкулезе (ТБ) легких умеренная эозинофилия, особенно на ранних стадиях, участвует в формировании гранулем, и у пациентов с диссеминированной формой (9,78±1,03%, 0,2±0,01 г/л) коррелирует с уровнем IL-5 и IL-5R. Объясняется это более выраженным дисбалансом цитокинов с преобладанием медиаторов гуморального иммунитета при наличии клеточного противотуберкулезного иммунитета. Привлечение эозинофилов в воспалительные очаги при инфильтративном и диссеминированном ТБ легких подтверждается повышенным содержанием эотаксина. Эозинофилы распознают микобактерии ТБ через рецепторы (T-like receptor и T-cell receptor), что ведет к активации клеток-супрессоров и усилению продукции IL-4 и IL-5 у пациентов с эозинофилией. IL-5 совместно с IL-3 и гранулоцитарно-макрофагальным колониестимулирующим фактором (GM-CSF) избирательно стимулируют дифференцировку эозинофильных гранулоцитов из коммитированных предшественников и активируют дегрануляцию эозинофилов, способствуя высвобождению цитотоксических протеинов [10, 11]. Изолированная эозинофилия при длительной химиотерапии ТБ легких как реакция гиперчувствительности на противотуберкулезные препараты наблюдается почти у половины пациентов [12]. Феномен, ассоциированный с активацией эозинофилов при ТБ, получил название DRESS-синдром; он характеризуется выраженной эозинофилией, лихорадкой, кожными поражениями и вовлечением внутренних органов, представляя угрозу для жизни и осложняя лечение ТБ [13, 14].
При аллергическом бронхолегочном аспергиллезе эозинофилы в ответ на Aspergillus fumigatus выделяют внеклеточные ДНК-ловушки (eosinophil extracellular traps, EET), обездвиживающие конидии и гифы A. fumigatus и проявляющие фунгицидную и фунгистатическую активность. Избыток же EET способствует образованию вязкой слизи, способствующей развитию бронхиальной обструкции [15]. Случай диссеминированного криптококкоза у женщины в послеродовом периоде с выраженной эозинофилией в периферической крови (17 887 клеток/мм3) и жидкости бронхоальвеолярного лаважа (89%) подчеркивает связь грибковой инфекции и интенсивной эозинофильной реакции организма [16]. Таким образом, показано, что при грибковой инфекции легких эозинофилия нарушает элиминацию грибов из легких, что может приводить к развитию обструктивного синдрома.
Изучалась функция эозинофилов при гриппе и респираторно-синцитиальном вирусе (РСВ). Эозинофилы при РСВ быстро активируются вирусом, экспрессируя маркеры активации/презентации, хемокиновые рецепторы (↑CD69, CD11b, IL-6, IL-8), и снижают вирусную нагрузку [17]. Исследование H.H. Kim et al. [18] показало, что у детей от 1 мес. до 2 лет с РСВ-бронхиолитом в носоглоточном секрете достоверно повышены уровни ECP, RANTE (регулируемые и нормальные Т-клетки, экспрессируемые и секретируемые) и эотаксина по сравнению с не-РСВ-бронхиолитом. Повышение уровня ECP коррелирует с тяжестью РСВ-бронхиолита, указывая на роль эозинофилов в защите и повреждении тканей.
В развитии опухолевого процесса отмечается противоречивая роль эозинофилов. С одной стороны, высвобождаемые MBP, ECP, EDN, гранзим B активируют CD8+ Т-клетки через продукцию хемокинов (CCL5, CXCL9, CXCL10) и подавляют VEGF-опосредованный ангиогенез метастазов, улучшая прогноз [19]. С другой стороны, те же процессы могут стимулировать опухолевый рост; так, в крупномасштабном исследованим Z. Wang [20], включавшем 214 больных раком легкого (РЛ) и эозинофилией, установлено, что генетическая предрасположенность к эозинофилии повышала риск плоскоклеточного РЛ в Восточной Азии на 28%.
При заболеваниях легких, связанных с эозинофилией, часто назначают иГКС, что приводит к уменьшению или нормализации их количества и положительной динамике лечения. Современные методы лечения некоторых заболеваний легких направлены именно на снижение активности или количества эозинофилов. Например, препараты, содержащие моноклональные антитела, способны блокировать IL-5, являющийся ключевым цитокином, необходимым для выживания и активации эозинофилов [21].
Эозинопения — маркер неблагоприятного течения воспалительной реакции при заболеваниях легких
Помимо эозинофилии может быть и эозинопения. Этому факту практически не уделяется внимание, что, возможно, связано, прежде всего, с изначально малым их количеством в крови. Хотя есть наблюдения, что при длительных, тяжелых заболеваниях в процессе лечения происходит снижение уровня эозинофилов. В наблюдении за 3285 случаями внебольничной пневмонии показана эозинопения (<50/мкл) у 39,7% пациентов, ассоциированная с более тяжелым течением, потребностью в одновременной неинвазивной вентиляции легких и инвазивной механической вентиляции (отношение шансов (ОШ) 2,07), госпитализацией в отделение реанимации и интенсивной терапии (ОРИТ) (ОШ 1,55), применением вазопрессоров (ОШ 1,26), увеличением числа койко-дней [22]. В исследовании пациентов с диагнозом ХОБЛ (n=168) показано, что доля пациентов с пониженным уровнем эозинофилов в крови при обострении по сравнению с исходным уровнем (ремиссия) была значительно выше среди пациентов с положительным результатом на определение потенциально патогенных микроорганизмов (ППМ), чем среди пациентов с отрицательным результатом на ППМ (53% против 29%, p=0,02). Пониженный уровень эозинофилов в крови и мокроте в группе с ППM указывает на обратную корреляцию с бактериальной инфекцией [23].
В литературе имеются в основном экспериментальные работы, подтверждающие прямой антибактериальный эффект эозинофилов через ДНК-ловушки, связанные с ЭКП, EPO, MBP во внеклеточном пространстве [24]. Эозинофилы регулируют адаптивный иммунный ответ, поддерживая генерацию CD8+ T-клеток памяти [25], участвуют в иммуномодуляции, влияя на дендритные клетки, Т- и В-лимфоциты, другие гранулоциты посредством секреции IL-4, IL-5, IL-13, IL-25, TGF-β и хемокинов [2, 26].
Так, в экспериментальных исследованиях на мышах продемонстрировано, что эозинофилы быстро мигрируют в зону инфицирования микобактериями туберкулеза (МБТ) через хемокиновый рецептор GPR 183, являясь частью гранулематозного ответа. Мыши с дефицитом эозинофилов (ΔdblGATA) проявляли повышенную восприимчивость к МБТ, накапливали больше бактерий и имели нарушенную организацию гранулем [27–29].
В экспериментах на мышах по изучению роли эозинофилов при грибковой инфекции показано, что после заражения инвазивной инфекцией A. fumigatus эозинофилы мигрируют в легкие и секретируют ряд веществ, включая CCL4, IL-4, IL-1b. Дефицит эозинофилов ухудшает клиренс патогена и повышает летальность [30]. Протеаза гриба Alternaria индуцирует дегрануляцию эозинофилов. Взаимодействие эозинофилов с A. alternata через интегрин CD11b и β-глюкан клеточной стенки приводит к высвобождению MBP, EDN и хемокинов (MIP-1a, MCP-1, IL-8), напрямую связывая грибковую вирулентность с активацией эффекторной функции эозинофилов [31]. Эозинофилы вовлечены в адаптивный иммунитет против Cryptococcus neoformans, действуя как антиген-презентирующие клетки и усиливая дифференцировку CD4+ и CD8+ T-клеток с фенотипом Т-хелперов [32]. В итоге в условиях грибковой инфекции эозинофилы могут вызывать как активирование защитных механизмов, так и патогенные эффекты. Они способны выделять лизосомальные ферменты, цитокины и реактивные кислородные формы, что может способствовать не только уничтожению грибов, но и повреждению легочной ткани.
Экспериментально показана защитная роль эозинофилов против РСВ-инфекции у мышей. Эозинофилы распознают вирус через TLR-7, усиливают экспрессию фагоцитарного рецептора CD116, продуцируют NO, обладающий противовирусной и бронходилатирующей активностью [33]. При гриппе и РСВ-инфекции эозинофилы мигрируют в легкие и лимфоузлы, экспрессируя маркеры активации/презентации (CD80, CD86, MHC II) и хемокиновый рецептор CCR7, что указывает на их способность к захвату вируса и участию в иммунном ответе in vivo [34].
После пандемии COVID-19 появились единичные работы о роли эозинофилов в течении заболевания. Показано, что эозинопения (особенно <0,05×109/л) была предиктором тяжелого течения и летальности от COVID-19: она отмечалась у 66% умерших [35], у 38,1% госпитализированных [36] и была значима в группе летальности при поступлении в ОРИТ (n=56) [37]. При COVID-19-ассоциированной пневмонии наблюдается «иммунная дисрегуляция»: IL-5, IL-13 способствуют миграции эозинофилов в легкие [38], а интерферон γ опосредует гипервоспаление и острый респираторный дистресс-синдром (ОРДС) через усиление экспрессии CD62L на эозинофилах [39]. Данные демонстрируют, что выраженная эозинопения в периферической крови при тяжелом течении COVID-19 четко коррелирует с неблагоприятным исходом, являясь маркером иммунной дисфункции и, возможно, показателем перераспределения клеток в легкие.
Распространенность БА составляла всего 7,02% среди инфицированных SARS-CoV-2 [40]. Среди умерших пациентов с COVID-19 в числе сопутствующей патологии зафиксирован низкий процент регистрации БА — 5,42% [41]. Возможные причины этого феномена кроются в том, что принимаемая терапия иГКС снижает экспрессию рецепторов АСЕ2, TH2-иммунный фон менее благоприятен для Th1/Th17-опосредованного гипервоспаления и фенотип эозинофилов изменяется под действием иГКС [40]. Эозинопению связывают с угнетением костномозгового гранулопоэза [42] и их активной миграцией в легочную ткань, стимулируемой цитокинами (эотаксин через CCR3) [43].
Во время бактериальной инфекции происходит снижение количества эозинофилов в периферической крови и их накопление в очаге воспаления. Глубокая и длительная эозинопения при тяжелой бактериальной инфекции является негативным прогностическим признаком. Дефицит эозинофилов ведет к нарушению защитной функции организма в борьбе с возбудителями вирусной, бактериальной и грибковой природы.
При комплексном анализе современных данных о роли эозинофилов при заболеваниях легких различной этиологии отмечают их двойственную роль. Можно предположить защитную функцию эозинофилов при вирусных пневмониях и участие в раннем противовирусном ответе. В то же время они способны усугублять гипервоспаление, повреждение тканей и приводить к ОРДС при тяжелом COVID-19. Повышение уровня эозинофилов в период реконвалесценции может быть реакцией на терапию или указывать на развитие осложнений [44].
Заключение
При бактериальных, грибковых и вирусных инфекциях эозинофилы демонстрируют широкий спектр защитных механизмов: прямое цитотоксическое действие на патогены, формирование EET, фагоцитоз, продукцию цитокинов и хемокинов для рекрутинга других иммунокомпетентных клеток, а также антиген-презентирующую функцию. И наоборот: дегрануляция, выброс активных медиаторов, формирование ДНК-сетей приводят к повреждению респираторного эпителия, ремоделированию, гиперреактивности бронхов и обструкции, что ярко проявляется при эозинофильных пневмониях.
Вопрос о том, отражает ли эозинопения при инфекциях истощение пула клеток или активную миграцию в ткани, требует дальнейшего изучения, особенно при вирусных пневмониях.
