Modern views on the participation of microcirculatory alterations in the pathogenesis of allergic inflammation
https://doi.org/10.24884/1682-6655-2012-11-4-4-11
Abstract
The authors have provided a detailed analysis of a modern data about violations of a microcirculation and a hemorheology in allergic diseases of a respiratory tract, including bronchial asthma (BA). The important pathogenetic link in formation and current BA are defections of the microcirculation. One of modern nonivasive ways of objective assessment of microcirculation is a direct biomicroscopy of capillaries with the computer analysis of an image. This direction of scientific researches is actual and perspective.
About the Authors
P. V. Berezhanski
Yaroslavl State Medical Academy
Russian Federation
Russian Federation
I. M. Melnikova
Yaroslavl State Medical Academy
Russian Federation
Russian Federation
Yu. L. Mizernitski
Institute of Pediatrics & Child Surgery
Russian Federation
Russian Federation
References
1. Аминова, Г. Г. Морфологические основы регуляции кровотока в микроциркуляторном русле / Г. Г. Аминова // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2003. - № 4 (8). - С. 80-84.
2. Балаболкин, И. И. Аэрозагрязнения и распространенность бронхиальной астмы у детей г. Ижевска / И. И. Балаболкин, М. К. Ермакова, В. И. Ощепков //Педиатрия. Журнал им. Г. Н. Сперанского. - 2000. - № 4. - С. 19.
3. Бобров, Л. Л. Состояние диастолической функции левого желудочка у больных бронхиальной астмой / Л. Л. Бобров, А. Г. Обрезан, В. П. Середа //Клин. мед. - 2003. - № 5. - С. 35-40.
4. Бунин, А. Я. Микроциркуляция глаза / А. Я. Бунин, Л. А. Кацнельсон, А. А. Яковлев. - М.: Медицина, 1984. - 180 с.
5. Власов, Т. Д. Механизмы гуморальной регуляции сосудистого тонуса. Ч. 1 / Т. Д. Власов // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2002. - Т. 1. - С. 68-77.
6. Волосок, Н. И. Биомикроскопия конъюнктивы в оценке состояния микроциркуляции при гломерулонефрите у детей /Н. Н. Волосок //Нефрология и диализ. - 1999. - Т. 1. - № 1. - С. 4751.
7. Воляник, М. Н. Влияние адаптации к периодической гипобарической гипоксической стимуляции на изменение некоторых цитокинов при хроническом аллергическом воспалении / М. Н. Воляник, О. В. Воляник // 17 Национальный конгр. по болезням органов дыхания: сб. мат. - Казань, 2007. - С. 11.
8. Геппе, Н. А. Современная стратегия лечения детей с бронхиальной астмой / Н. А. Геппе, Н. Г. Колосова // Пульмонология. - 2006. - № 3. - С. 113-118.
9. Дранник, Г. Н. Клиническая иммунология и аллергология / Г. Н. Дранник. - Киев: Полиграф плюс, 2006. - 482 с.
10. Жмеренецкий, К. В. Совершенствование метода изучения микроциркуляции по данным видеобиомикроскопии сосудов бульбарной конъюнктивы при некоторых сердечно-сосудистых заболеваниях и в процессе их лечения / К. В. Жмеренецкий // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2007. - № 1. - С. 61-63.
11. Иванов, К. П. Микроциркуляция в легких: некоторые особенности конструкции и динамики / К. П. Иванов [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2010. - Т. 9. - № 3 (35). - С. 81-83.
12. Калмыкова, А. В. Вариабельность синусового ритма сердца при бронхиальной астме / Т. Ф. Миронова, Е. В. Давыдова //Клин. мед. - 2009. - № 8. - С. 33.
13. Кирилина, Т. В. Респираторнозависимые колебания кровотока в системе микроциркуляции кожи человека / Т. В. Кирилина [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2009. - Т. 8. - № 2 (30). - С. 58-62.
14. Козлов, В. И. Система микроциркуляции крови: клинико-морфологические аспекты изучения /В. И. Козлов // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2006. - Т. 5. - № 1 (17). - С. 84-101.
15. Крупаткин, А. И. Лазерная допплеровская флоуметрия микроциркуляции крови / А. И. Крупаткин. - М.: Медицина, 2005. - 254 с.
16. Крупаткин, А. И. Колебательный контур регуляции числа функционирующих капилляров / А. И. Крупаткин [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2006. - № 3. - С. 54-58.
17. Крылова, Ю. О. Артериоло-капиллярный кровоток в легких и легочная гипертензия у больных бронхиальной астмой / Ю. О. Крылова, А. Б. Пирогов, В. П. Колосов // Пульмонология. - 2009. - № 3. - С. 71-74.
18. Литвин, Ф. Б. Возрастные и индивидуальнотипологические особенности микроциркуляции у мальчиков-подростков и юношей / Ф. Б. Литвин // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2006. - Т. 5. - С. 4450.
19. Меншутина, М. А. Состояние микроциркуляторного русла кожи и реактивность сосудов кожи при бронхиальной астме / М. А. Меншутина, Д. Г. Чинчаладзе // Ангиология и сосудистая хирургия. - 2006. - Прил. 21.
20. Мизерницкий, Ю. Л. Хронические заболевания легких у детей / Ю. Л. Мизерницкий, Н. Н. Розинова // Изд. практика. - 2011. - 234 с.
21. Минеев, В. Н. Роль эритроцитов в патогенезе бронхиальной астмы - нетрадиционные аспекты: обзор // Терапевт. арх. - 1990. - Т. 62. - № 12. - С. 119-121.
22. Миронова, Ж. А. Некоторые аспекты влияния различных способов введения глюкокортикоидов на свертывающую систему крови / Ж. А. Миронова // Актуальные проблемы внутренней медицины и стоматологии. - Ч. 1. - C. 237.
23. Муравьев, А. В. Гемореология: перспективы развития / А. В. Муравьев [и др.]. Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2008. - Т. 5. - С. 4-7.
24. Наумец, Л. В. Диагностические возможности метода конъюнктивальной микроскопии / Л. В. Наумец // Материалы международ. конф. по микроциркуляции. - М., 1997. - С. 110-111.
25. Петрищев, H. H. Физиология и патофизиология эндотелия. Дисфункция эндотелия. Причины, механизмы, фармакологическая коррекция / Н. Н. Петрищев, Т. Д. Власов. - СПб.: СПбГМУ, 2003. - С. 4-38.
26. Петрищев, Н. Н. Автофлуоресцентная визуализация сосудов микроциркуляторногорусла / Н. Н. Петрищев [и др.] // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2010. - Т. 9. - № 4 (36). - С. 75-77.
27. Поленов, С. А. Основы микроциркуляции / С. А. Поленов // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. - 2008. - Т. 7. - № 1 (25). - С. 5-19.
28. Смирнова, Т. В. Диагностика измененной реактивности у больных бронхиальной астмой / Т. В. Смирнова, Ю. М. Перельман // 15 Нац. конгр. по болезням органов дыхания. - М., 2005. - С. 501.
29. Тепляков, А. Т. Микроциркуляция при патологии малого круга (ранняя диагностика, патогенез, клиника, лечение) - Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1988. - 208 с.
30. Хаптхаева, Г. Э. Респираторная инфекция и бронхиальная астма / Г. Э. Хаптхаева, А. Г. Чучалин // Пульмонология. - 2008. - № 5. - С. 75-79.
31. Цехмистренко, Т. А. Индивидуально-типологические особенности состояния микроциркуляции крови у девушек / Т. И. Станишевская. - 2006. - С. 51-57.
32. Цибулькина, В. Н. Бронхиальная астма: распространенность, механизм действия, факторы, определяющие тяжесть заболевания, общие принципы специфической и неспецифической терапии // Казан. мед. журн. - 2005. - № 5. - С. 353-360.
33. Чернух, А. М. Микроциркуляция / А. М. Чернух, П. Н. Александров, О. В. Алексеев. - М.: Медицина, 1984. - 429 с.
34. Чучалин, А. Г. Клинические рекомендации. Бронхиальная астма - М.: Атмосфера, 2008. - 109 с.
35. Шмелев, Е. И. Легочная микроциркуляция у больных экзогенными аллергическими альвеолитами и возможности ее коррекции // Пульмонология. - 1993. - № 3.
36. Asai, K. Imbalance between vascular endothelial growth factor and endostatin levels in induced sputum from asthmatic subjects / K. Asai [et al]// J. Allergy Clin Immunol. - 2002. - № 110. - Р. 571-575.
37. Banach-Wawzenczyk, E. Fibrinolysis system in bronchial asthma after prednisolone treatment / E. Banach-Wawzenczyk // Pol. Merkuriusz. Lek. - № 43. - Р. 9-11.
38. Barnes, P. J. Prospects for new drugs for chronic obstructive pulmonary disease / P. J. Barnes // Lancet. - 2004. - Vol. 364. - № 9438. - Р. 985-996.
39. Barnes, P. J. The cytokine network in asthma and chronic obstructive pulmonary disease / J. Clin. Invest. - 2008. - № 118 (11). - Р. 3546-3556.
40. Basak, K. Review of laser speckle-based analysis in medical imaging / K. Basak, M. Manjunatha, P. K. Dutta // Med. Biol. Eng. Comput. - 2012. - № 10. - Р. 1007.
41. Bollinger, A. Clinical capillarascopy / A. Bollinger, B. Fagrell // Hogrefe@Huber Publishers. - 1990. - Р. 166.
42. Bousquet, J. Asthma: from bronchoconstriction to airways inflammation and remodeling / J. Bousquet, P. K. Jeffery, W. W. Busse // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2000. - № 161. - Р. 1720.
43. Carpentier, P. H. Current techniques for the clinical evaluation of the microcirculation / P. H. Carpentier // J. Mal. Vasc. - 2001. - № 26 (2). - Р. 142-147.
44. Chalmers, G. Influence of cigarette smoking on inhaled corticosteroid treatment in mild asthma / G. Chalmers [et al] // Thorax. - 2002. - № 57. - Р. 226-230.
45. Chetta, A. Vascular compartment of airway remodeling in asthma reduced by high dose of fluticasone / A. Chetta, A. Zanini, A. Foresi // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2003. - № 167. - Р. 751-757.
46. Ciprandi, G. Induction of interleukin 10 by ublingual immunotherapy for house dust mites: a preliminary report / G. Ciprandi, D. Fenoglio, I. Cirillo // Ann Allergy Asthma Immunol. - 2005. - № 95. - Р. 38-44.
47. Davies, D. E. Airway remodeling in asthma: new insights / D. E. Davies, J. Wicks, R. M. Powell // J. Allergy Clin. Immunol. - 2003. - № 111. - Р. 215-225.
48. Doherty, T. Cytokines and growth factors in airway remodeling in asthma / T. Doherty, D. Broide // Curr. Opin. Immunol. - 2007. - № 19. - Р. 676-680.
49. Dunnill, M. S. The pathology of asthma, with special reference to changes in the bronchial mucosa // J. Clin. Pathol. - 1960. - № 13. - Р. 27-33.
50. Evans, T. W. Inflammatory mediators involved in antigen-induced airway microvascular leakage in guinea pigs // Am Rev. Respir. Dis. - 1988. - № 138. - Р. 395-399.
51. Feltis, B. N. Effects of inhaled fluticasone on angiogenesis and vascular endothelial growth factor in asthma / B. N. Feltis, D. Wignarajah, D. W. Reid // Thorax. - 2007. - № 62. - Р. 314-319.
52. Ferrara, N. The biology of VEGF and its receptors / N. Ferrara // Nat. Med. - 2003. - № 9. - Р. 669-676.
53. Fry, B. C. Estimation of Blood Flow Rates in Large Microvascular Networks / B. C. Fry, J. Lee, N. P. Smith // Microcirculation. - 2012. - 16 аpr.
54. Gaynes, B. Feasibility of Conjunctival Hemodynamic Measurements in Rabbits: Reproducibility, Validity and Response to Acute Hypotension / B. Gaynes, P. Teng, J. Wanek // Microcirculation. - 2012. - 5 аpr.
55. Genzel-Boroviczeny, O. Blood transfusion increases functional capillary density in the skin of anemic preterm infants / O. Genzel-Boroviczeny, F. Christ, V. Glas // Pediatr. Res. - 2004. - № 56 (5). - Р. 751-715.
56. Grashoff, W. F. Chronic obstructive pulmonary disease: role of bronchiolar mast cells and macrophages / W. F. Grashoff [et al] // Am. J. Pathol. - 1997. - № 151. - Р 1785-1790.
57. Grumelli, S. An immune basis for lung parenchymal destruction in chronic obstructive pulmonary disease and emphysema / S. Grumelli, D. B. Corry, L. Z. Song // PLoS. Med. - 2004. - № 1. - Р. 8.
58. Halwani, R. Role of transforming growth factor-в in airway remodeling in asthma / S. Al-Muhsen, H. Al-Jahdali // Am J. Respir. Cell. Mol. Biol. - 2011 - № 44 (2). - Р. 127-133.
59. Haraguchi, M. Morphometric analysis of bronchial cartilage in chronic obstructive pulmonary disease and bronchial asthma / M. Haraguchi, S. Shimura // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 1999. - № 159. - Р. 1005-1013.
60. Hern, S. Visualization of dermal blood vessels-capillaroscopy / S. Hern, P. S. Mortimer // Clin. Exp. Dermatol. - 1999. - № 24 (6). - Р. 473-478.
61. Holley, A. Review article: Part two: Goal-directed resuscitation - Which goals? Perfusion targets / A. Holley, W. Lukin, J. Paratz // Emerg. Med. Australas. - 2012. - № 24 (2). - Р. 127-135.
62. Hoshino, M. Expression of vascular endothelial growth factor, basic fibroblast growth factor, and angiogenin immunoreactivity in asthmatic airways and its relationship to angiogenesis / M. Hoshino, M. Takahashi, N. Aoike // J. Allergy. Clin. Immunol. - 2001. - № 107. - Р. 295-301.
63. Hu, G. Intercellular adhesion molecule-1-dependent neutrophil adhesion to endothelial cells induces caveolae-mediated pulmonary vascular hyperpermeability // Circ. Res. - 2008. - № 102. - Р. 120-131.
64. Hudson, M. Reliability of widefield capillary microscopy to measure nailfold capillary density in systemic sclerosis / M. Hudson [et al] // Clin. Exp. Rheumatol. - 2010. - № 28 (5). - Р. 36-41.
65. Inсе, С. The microcirculation is the motor of sepsis / C. Inсе. Critical Care. - 2005. - № 9 (4). - Р. 19.
66. Japee, S. A. Flow visualization tools for image analysis of capillary networks / C. G. Ellis, R. N. Pittman // Microcirculation. - 2004. - № 11 (1). - Р. 39-54.
67. Kast, R. E. Tumor necrosis factor has positive and negative self regulatory feed back cycles centered around cAMP // Int. J. Immunopharmacol. - 2000. - № 22. - P. 1001-1006.
68. Khor, Y. H. Increased vascular permeability precedes cellular inflammation as asthma control deteriorates / Y. H. Khor, A. K. Teoh, S. Lam // Clin. Exp. Allergy. - 2009. - № 39 (11). - Р. 1659-1667.
69. Lewis, M. J. Autonomic nervous system control of the cardiovascular and respiratory systems in asthma / M. J. Lewis, A. L. Short, K. E. Lewis // Respir. Med. - 2006. - № 100. - Р. 1688-1705.
70. Li, X. Increased vascularity of the bronchial mucosa in mild asthma / X. Li, J. W. Wilson // Am J. Respir. Crit. Care Med. - 1997. - № 156. - Р. 229-233.
71. Manelli, A. Plexiform vascular structures in the human digital dermal layer: a SEM-corrosion casting morphological study / A. Manelli, S. Sangiorgi, M. Ronga // Eur. J. Morphol. - 2005. - № 42 (4-5). - Р. 173-177.
72. McDonald, D. M. Neurogenic inflammation in the respiratory tract: actions of sensory nerve mediators on blood vessels and epithelium of the airway mucosa / D. M. McDonald // Am Rev. Respir. Dis. - 1987. - № 136. - Р. 65-72.
73. McKemy, D. D. How cold is it? TRPM8 and TRPA1 in the molecular logic of cold sensation / D. D. McKemy // Mol. Pain. - 2005. - № 1. - Р. 16.
74. Meeves, S. G. Efficacy and safety profile of fexofenadine HCl: A unique therapeutic option in H1-receptor antagonist treatment / S. G. Meeves, S. J. Appajosiula // Allergy Clin. Immunol. - 2003. - № 4. - Р. 69-77.
75. Needles, A. High frequency subharmonic imaging: practical implementations and recent development / A. Needles, V. Daeichin, H. J. Bosch // J. Acoust. Soc. Am. - 2012. - № 131 (4). - Р. 3323.
76. Nie, Z. Role of TNF-a in virus-induced airway hyperresponsiveness and neuronal M2 muscarinic receptor dysfunction / Z. Nie, G. D. Scott, P. D. Weis // Br. J. Pharmacol. - 2011. - № 164 (2b). - Р. 444-452.
77. O'Donnell, S. R. Microvascular leakage to platelet activating factor in guinea-pig trachea and bronchi / S. R. O'Donnell, C. J. Barnett // Eur. J. Pharmacol. - 1987. - № 138. - Р. 385-396.
78. Orihara, K. Pathophysiological roles of microvascular alterations in pulmonary inflammatory diseases: possible implications of tumor necrosis factor-alpha and CXC chemokines / K. Orihara, A. Matsuda // Int. J. Chron. Obstruct. Pulmon. Dis. - 2008. - № 3 (4). - Р. 619-627.
79. Orsida, B. E. Vascularity in asthmatic airways: relation to inhaled steroid dose / X. Li, B. Hickey // Thorax. - 1999. - № 54. - Р. 289-295.
80. Park, H. S. Targeting abnormal airway vascularity as a therapeutical strategy in asthma / H. S. Park, S. Y. Kim, S. R. Kim // Respirology. - 2010. - № 15 (3). - Р. 459-471.
81. Parham, P. The Immune System / P. Parham. - 2nd ed. - N.-Y.: Garland Science, 2005. - Р. 244-245.
82. Petry, D. G. Nailfold capillaroscopy in children and adolescents / D. G. Petry, M. T. Terreri, C. A. Len // Acta Reumatol. Port. - 2008. - № 33 (4). - Р. 395-400.
83. Pisi, G. The airway neurogenic inflammation: clinical and pharmacological implications / G. Pisi, D. Olivieri, A. Chetta // Inflamm. Allergy Drug Targets. - 2009. - № 8 (3). - Р. 176-181.
84. Puxeddu, I. Mechanisms of asthma and allergic inflammation. Mast cells and eosinophils: a novel link between inflammation and angiogenesis in allergic diseases / I. Puxeddu, D. Ribatti, E. Crivellato // J. Allergy. Clin. Immunol. - 2005. - № 116. - Р. 531-536.
85. Raemdonck, K. A role for sensory nerves in the late asthmatic response / K. Raemdonck, J. de Alba, M. A. Birrell // Thorax. - 2012. - № 67 (1). - Р. 19-25.
86. Redington, A. E. Basic fibroblast growth factor in asthma: measurement in bronchoalveolar lavagefluid basally andfollowing allergen challenge / W. R. Roche, J. Madden //J. Allergy. Clin. Immunol. - 2001. - № 107. - Р. 384-387.
87. Rossi, M. Assessment of skin microvascular endothelial function in patients with acute unilateral vestibular syndrome / M. Rossi, A. P. Casani, M. Pesce // Clin. Hemorheol. Microcirc. - 2012. - 13 аpr.
88. Saliu, O. Y. Tumor-necrosis-factor blockers: differential effects on mycobacterial immunity / O. Y. Saliu [et al] // J. Infect. Dis. - 2006. - № 194 (4). - Р. 486-492.
89. Sato, K. «Senobi» stretch ameliorates asthma symptoms by restoring autonomic nervous system balance / K. Sato, T. Kawamura, T. J. Abo // Investig. Med. - 2010. - № 58 (8). - Р. 968-970.
90. Sheng, Y. M. Automated method for tracking vasomotion of intravital microvascular and microlymphatic vessels / Y. M. Sheng, R. J. Xiu // Clin. Hemorheol. Microcirc. - 2012. - Vol. 1. - № 50 (1). - Р. 155.
91. Su, X. Spatial and phenotypic characterization of vascular remodeling in a mouse model of asthma / X. Su, N. Taniuchi, E. Jin // Pathobiology. - 2008. - № 75 (1). - Р 42-56.
92. Tam, J. Noninvasive visualization and analysis of parafoveal capillaries in humans / J. Tam, J. A. Martin, A. Roorda // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2010. - № 51 (3). - Р. 1691-1698.
93. Tanaka, H. Increased airway vascularity in newly diagnosed asthma using a high-magnification bronchovideoscope / H. Tanaka, G. Yamada, T. Saikai // Am. J. Respir Crit. Care Med. - 2003. - № 168. - Р. 1495-1499.
94. Tillie-Leblond, I. Airway remodeling is correlated with obstruction in children with severe asthma /I. Tillie-Leblond, J. de Blic, F. Jaubert // Allergy. - 2008. - № 63. - Р. 533-541.
95. Tillie-Leblond, I. Chronic bronchial allergic inflammation increases alveolar liquid clearance by TNF-dependent mechanism / I. Tillie-Leblond [et al] // Am J. Physiol. Lung. Cell. Mol. Physiol. - 2002. - № 283. - Р 1303-1309.
96. Treu, C. M. Sidestream dark field imaging: the evolution of real-time visualization of cutaneous microcirculation and its potential application in dermatology / C. M. Treu [et al] // Arch. Dermatol. Res. - 2010. - № 20. - Р. 550-613.
97. Ulfman, L. H. Platelets promote eosinophil adhesion of patients with asthma to endothelium underflow conditions / L. H. Ulfman [et al] // Am. J. Respir. Cell Mol. Biol. - 2003. - Vol. 28. - № 4. - Р. 512-519.
98. Verdant, C. How monitoring of the microcirculation may help us at the bedside / C. Verdant, D. De Backer // Curr. Opin. Crit. Care. - 2005. - № 11 (3). - Р. 240-244.
99. Vignola, A. M. Airway remodeling in asthma / A. M. Vignola, F. Mirabella, G. Costanzo // Chest. - 2001. - № 123 (3). - Р. 417-422.
100. Wiernsperger, N. Cardiovasc Hematol Agents Med Chem / J. R. Rapin // Microvascular Diseases: Is A New Era Coming?. - 2012. - № 10 (2). - Р. 167-183.
101. Wiggs, B. R. A model of airway narrowing in asthma and in chronic obstructive pulmonary disease / B. R. Wiggs, C. Bosken, P. D. Pare // Am. Rev. Respir. Dis. - 1992. - № 145. - Р. 1251-1258.
102. Yan, W. W. Effects of curvature and cell-cell interaction on cell adhesion in microvessels / Y. Liu, B. M. Fu // Biomech. Model. Mechanobiol. - 2010. - № 9 (5). - Р 629-640.
103. Yvonne-Tee, G. B. Noninvasive assessment of cutaneous vascular function in vivo using capillaroscopy, plethysmography and laser-Doppler instruments: Its strengths and weaknesses // Clin. Hemorheology and Microcirculation. - 2006. - № 34. - Р. 473-457.
Review
For citations:
Berezhanski P.V., Melnikova I.M., Mizernitski Yu.L. Modern views on the participation of microcirculatory alterations in the pathogenesis of allergic inflammation. Regional blood circulation and microcirculation. 2012;11(4):4-11. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1682-6655-2012-11-4-4-11
Views:
402
Email this article 
