Термин «аллергия» был введен австрийским врачом Клеменсом фон Пирке в 1906 году, однако с несколько иным значением, чем сегодня. Он изучал иммунный ответ на туберкулез и дифтерию и, таким образом, работал на стыке иммунитета и гиперчувствительности. Он предложил использовать термин «аллергия» для обозначения «измененной реактивности» хозяина. Таким образом, аллергия была не болезнью как таковой, а скорее состоянием, которое приводило бы к реакции гиперчувствительности, если бы ее соответствующим образом оспаривали. Эта концепция постепенно отвергалась, несмотря на некоторые попытки сохранить ее. Огромные успехи в понимании науки, лежащей в основе аллергии у человека, — теперь используемой как синоним гиперчувствительности, были достигнуты между 1920 и 1940 годами. Известными были исследования Праусница и Кюстнера, которые описали сенсибилизирующее кожу антитело, которое было ответственно за многие аллергические реакции. Затем в 1930-х годах Кока ввел термин «атопия», который произошел от греческого и буквально переводился как «странная болезнь», чтобы охватить триаду семейных заболеваний аллергической астмы, аллергического ринита и атопического дерматита. Они также применили термин «реагин» к сенсибилизирующим кожу антителам Праусница и Кюстнера. Любой, кто читает эти ранние публикации, не может не восхищаться кропотливой и проницательной работой, проделанной без помощи современных методов, и в целом обоснованными выводами, которые были сделаны. Следующим важным шагом вперед стала демонстрация Ишизакой и коллегами того, что реагин принадлежит к до сих пор неописанному классу антител, который они назвали «IgE».
За эти годы был описан широкий спектр заболеваний человека, опосредованных различными иммунологическими механизмами, которые можно было приписать реакциям гиперчувствительности; Гелл и Кумбс считали, что необходимо ввести систему классификации. Они предложили четыре категории, а именно гиперчувствительность типа 1 (опосредованная IgE), тип 2 (цитотоксическая), тип 3 (иммунный комплекс) и тип 4 (опосредованная клетками). Робин Кумбс был фактически ветеринаром, и хотя он никогда не практиковал, он отвечал за обучение ряда ветеринарных иммунологов, которые прошли через его лабораторию в Кембридже. Какой бы полезной эта классификация, несомненно, ни была, стало ясно, что немногие аллергические заболевания вызваны исключительно одним типом гиперчувствительности, а большинство являются результатом их комбинации. За последние три десятилетия, и с помощью появления молекулярно-биологических методов, наука об аллергии продвинулась экспоненциально, чтобы стать высокоразвитой наукой и основным разделом медицины человека.
Напротив, аллергия в ветеринарной медицине (теперь определяемая как «реакция гиперчувствительности, инициированная специфическим иммунологическим ответом на аллерген и опосредованная антителами или клетками») медленнее становилась признанной дисциплиной. В значительной степени это можно объяснить меньшими ресурсами для исследований, но также и тем фактом, что мы имеем дело с несколькими видами, каждый из которых требует разработки видоспецифичных реагентов. И, конечно, ни в одной стране не существует официального статуса специалиста для этой дисциплины. Тем не менее, ее важность в повседневной ветеринарной практике не вызывает сомнений — действительно, маловероятно, что в жизни занятого практикующего врача, независимо от вида, в котором он специализируется, пройдет день без того, чтобы аллергия не была вовлечена в один или несколько случаев. Большая часть ранних работ по ветеринарной аллергологии была проделана врачами, которые в основном были заняты характеристикой потенциальных моделей животных для аллергических заболеваний человека. Отсутствие полного ветеринарного участия привело к некоторым неправильным выводам — включая тот, что то, что мы теперь знаем как атопический дерматит собак, было в первую очередь респираторным заболеванием, а любые дерматологические признаки имели второстепенное значение. Но за последние три десятилетия произошли значительные успехи, все из которых подробно описаны в этом тексте. Они стали результатом работы отдельных лиц или небольших групп, которые провели глубокие исследования систем у конкретных видов, представляющих интерес в ветеринарии. Однако эти достижения были скорее фрагментарными, чем широкомасштабными, и в некоторых основных системах организма важных видов все еще существуют значительные пробелы в знаниях.
Текущее состояние знаний по этой все более важной теме прекрасно описано в этом, первом по-настоящему всеобъемлющем тексте об аллергических заболеваниях, поражающих основные ветеринарные виды. Это будет бесценным руководством для студентов, врачей и исследователей. Однако, что наиболее важно, хотя он вполне естественно концентрируется на том, что известно, он также привлекает внимание к тому, что еще неизвестно. При этом он, как мы надеемся, даст необходимый стимул для будущих исследований, чтобы эта увлекательная тема продолжала развиваться.
Ричард Э. У. Холливелл Эдинбург, 2013

В 1963 году П. Г. Х. Гелл и Р. А. А. Кумбс опубликовали свой основополагающий текст «Клинические аспекты иммунологии», в котором они описали и классифицировали иммунологические реакции гиперчувствительности. Классификация гиперчувствительности Гелла и Кумбса остается краеугольным камнем современной клинической иммунологии человека и ветеринарной иммунологии. Важно, что Робин Кумбс (1921–2006), один из отцов-основателей этой дисциплины, был ветеринарным хирургом.
Гиперчувствительность, как она описывается в классическом виде, включает иммунологическую сенсибилизацию индивидуума (человека или животного) путем многократного воздействия причинного антигена (аллергена) с течением времени. Сенсибилизированный индивидуум может при последующем воздействии аллергена реагировать иммунологически чрезмерно или ненадлежащим образом, что приводит к патологии тканей и клиническим изменениям гиперчувствительности или аллергического заболевания. Аллергены, вовлеченные в процесс, часто являются повсеместно распространенными веществами окружающей среды, на которые только генетически восприимчивые люди будут реагировать ненадлежащим образом.
Классификация Гелла и Кумбса описывает четыре основные формы реакции гиперчувствительности:
1 тип I (немедленная) гиперчувствительность, включающая воспаление тканей, опосредованное дегрануляцией тучных клеток после перекрестного связывания молекул поверхностного мембранного иммуноглобулина (Ig) E аллергеном;
2 тип II (цитотоксическая) гиперчувствительность, включающая разрушение клетки-мишени посредством воздействия антител (обычно IgG или IgM) и молекул пути комплемента;
3 тип III (иммунокомплексная) гиперчувствительность, при которой иммунные комплексы антигена и антитела образуются локально в ткани (при избытке антител) или циркулируют системно (при избытке антигена), что приводит к местной или мультисистемной воспалительной патологии; и
4 гиперчувствительность IV типа (замедленного типа) (ГЗТ), опосредованная не антителами, а сенсибилизированными мононуклеарными воспалительными клетками (особенно Т-лимфоцитами и макрофагами), высвобождающими специфические провоспалительные и регуляторные растворимые сигнальные белки (цитокины).
Сейчас, спустя 50 лет с момента предложения этой схемы классификации, существует гораздо большее понимание молекулярной основы фундаментальных механизмов, вовлеченных в эти ключевые иммунологические реакции. Хотя мы чаще всего рассматриваем эти механизмы гиперчувствительности в контексте иммуноопосредованного заболевания, в эволюционном плане они, скорее всего, развились для того, чтобы вырабатывать соответствующие иммунные ответы на сопутствующие патогены. Например, реакция типа I также лежит в основе иммунного ответа хозяина на паразитарное заражение, а реакция типа IV присуща контролю облигатных внутриклеточных бактериальных или простейших патогенов. Поэтому терапевтическое лечение аллергического заболевания в идеале должно быть аллерген-специфичным, чтобы не нарушать соответствующие иммунные ответы на инфекционный вызов.
В этой книге будут подробно рассмотрены иммунопатология, клиническая картина и лечение аллергических заболеваний кожи, дыхательных путей и кишечника собак, кошек и лошадей. Целью этой вводной главы является обзор основ аллергического иммунного ответа. Многие из основных концепций, представленных здесь, будут расширены на последующих страницах.

Иммуноопосредованные заболевания (аллергические, аутоиммунные, иммунодефицитные или неопластические заболевания) по определению являются сложными и многофакторными по своей природе. Аллергические заболевания будут проявляться клинически только у отдельных людей или животных, у которых присутствует оптимальное сочетание основных предрасполагающих и провоцирующих факторов. Ключевыми факторами являются генетический фон, влияние окружающей среды и иммунологическая дисрегуляция (рисунок 0.1).

Нет сомнений в том, что аллергические заболевания передаются по наследству в семьях людей и, следовательно, имеют наследственный компонент. Учитывая, что мы сейчас живем в «постгеномную эру», можно предположить, что генетическая основа человеческой аллергии хорошо определена и что полиморфизмы в специфических генах, связанных с аллергией, полностью охарактеризованы. Однако, несмотря на интенсивные исследования, точная генетическая основа аллергических заболеваний человека еще не изучена. Также ясно, что аллергические заболевания имеют большую распространенность у определенных пород собак и передаются по родословным собак. Ясные примеры этого явления получены из наблюдений за предрасположенностью вест-хайленд-уайт-терьера и золотистого ретривера к атопическому дерматиту. Опять же, несмотря на публикацию генома собаки в 2005 году, генетическая основа аллергии у этого вида еще не определена. Микрочипы экспрессии генов, примененные к образцам атопической кожи собак, указали на ряд вероятных генов-кандидатов, но ранние исследования ассоциаций по всему геному (GWAS) и исследования генов-кандидатов не предоставили четких данных. На момент написания статьи мы ожидаем результатов GWAS атопического дерматита собак, проведенного в рамках финансируемого Европейским союзом проекта «LUPA». Гораздо меньше доказательств генетической предрасположенности к аллергии у кошек, и лучшим примером аллергического заболевания лошадей, связанного с породой, является предрасположенность исландского пони к гиперчувствительности Culicoides spp. («гиперчувствительность к укусам насекомых» (IBH), «сладкий зуд»).

Простое наследование генотипа восприимчивости не гарантирует, что у человека разовьется аллергическое заболевание. Сейчас совершенно ясно, что окружающая среда и личные факторы образа жизни оказывают сильное влияние на предрасположенность к аллергии. На самом простом уровне важен контакт с потенциальными аллергенами, чтобы вызвать сенсибилизацию и последующую гиперчувствительность. Воздействие аллергенов может быть географическим (например, глобальное распространение определенных растений и их пыльцы; климатическое влияние на распространение эктопаразитов) или связанным с балансом между образом жизни в помещении и на открытом воздухе. Например, в большинстве развитых стран доминирующие аллергены, ответственные за атопический дерматит у собак, традиционно находятся в помещении (в частности, клещи домашней пыли); однако в некоторых регионах есть отдельные предположения, что распространенность пыльцы как причинных аллергенов может увеличиваться вследствие изменения климата и более доступного образа жизни на открытом воздухе. Исландские пони не заболевают IBH, если только их не экспортируют из Исландии, где мошек Culicoides spp. не существует, но даже в этом случае только 50% экспортируемых лошадей восприимчивы, что предполагает генетический компонент восприимчивости.
Наибольшее влияние в этой области исследований аллергии оказало обсуждение «гипотезы гигиены». Гигиеническая гипотеза стремится объяснить тот факт, что распространенность аллергических (и аутоиммунных) заболеваний среди населения развитых стран возросла в геометрической прогрессии с 1960-х годов. Это эпидемиологическое наблюдение было связано с изменениями в образе жизни человека и влиянием этих изменений на иммунную систему. За последние пять десятилетий люди (и особенно дети, у которых аллергия особенно распространена) ведут все более закрытый и «очищенный» образ жизни. Многочисленные факторы такого образа жизни вовлечены в гипотезу гигиены, в том числе: ковровое покрытие в помещении, центральное отопление или кондиционирование воздуха; частота использования чистящих средств в помещении; употребление в пищу высокообработанных продуктов питания; более широкое использование вакцинации детей; меньший размер семьи; отсутствие воздействия инфекционных агентов в естественной среде. Иммунологически считается, что эти эффекты в совокупности нарушают количество или функцию «естественных регуляторных Т-клеток» (естественных Tregs; см. раздел «Иммунологическая основа»), которые важны для подавления аллерген-специфических или аутоантиген-специфических Т-клеток, которые могут способствовать развитию аллергических или аутоиммунных заболеваний. Другие исследования продемонстрировали защитные эффекты воздействия инфекционных агентов окружающей среды или способность таких агентов модулировать аллергические заболевания. Например, очевидно, что проживание в сельской местности на ферме защищает от развития аллергических заболеваний и что этот защитный эффект может также влиять на плод в утробе матери. Одним из наиболее эффективных средств стимуляции или восстановления функции Treg является воздействие на кишечник пробиотических бактерий или гельминтов, и клинические испытания на людях подтверждают использование этих новых методов лечения. Очевидно, что некоторые элементы «гигиенической гипотезы» также могут потенциально влиять на распространенность аллергических заболеваний у собак и кошек, содержащихся в помещении, которые в то же время подвергались более широкому использованию обработанных диет, вакцинации и контролю эндопаразитов. Последнее играет важную роль в здравоохранении человека, но связь между паразитизмом, амплификацией Treg и контролем аллергических заболеваний не была упущена из виду сообществом ветеринарных исследователей, где уже проводились клинические испытания «терапии паразитами» на собаках с атопией.

В следующих главах будут описаны основные аллергические заболевания собак, кошек и лошадей, поражающие кожу (например, атопический дерматит собак и кошек и дерматит, вызванный блохами, атопический дерматит лошадей и IBH), дыхательные пути (например, астма кошек и рецидивирующая обструкция дыхательных путей лошадей) и кишечный тракт (например, пищевая гиперчувствительность). С точки зрения иммунологии предполагается, что большинство этих расстройств имеют в основе патогенез гиперчувствительности I типа, хотя остаются недоказанными предположения о том, что иногда могут быть задействованы и другие механизмы (например, реакции III и IV типа при пищевой гиперчувствительности). Истинный «контактный аллергический дерматит» встречается у животных относительно редко, но включает классическую реакцию гиперчувствительности IV типа. Ниже приводится общее описание гиперчувствительности I типа, которое может применяться ко многим конкретным заболеваниям, обсуждаемым в этом тексте.
Иммунологическая сенсибилизация к аллергену восприимчивого человека, живущего в соответствующей среде, является сложным процессом (рисунок 0.2). Должно присутствовать достаточное количество аллергена в окружающей среде, которое должно контактировать с кожной, респираторной или кишечной поверхностью. Обычно предполагается, что некоторая форма «дефекта барьера» влияет на покрывающий эпителий и что это обеспечивает больший доступ аллергена к более глубоким уровням эпителиального барьера. Например, у многих людей с атопией есть мутации в гене профилаггрина (FLG), который кодирует предшественник белка филаггрина, который важен для поддержания структурной целостности верхнего эпидермиса. В настоящее время показано, что как у людей, так и у собак с атопией повышена транскрипция генов, кодирующих антимикробные пептиды (например, кателицидины, β-дефензины) в пораженной коже, хотя значимость этого открытия остается неопределенной. Дефекты в молекулах эпителиальной адгезии, образующих межэпителиальные плотные контакты (например, E-кадгерин, клаудины и α-катенин), были предложены в качестве механизмов дисфункции эпителиального барьера слизистой оболочки при заболеваниях дыхательных путей или кишечника; однако не всегда ясно, существуют ли эти дефекты заранее или являются следствием воспалительной реакции. Например, известно, что аллерген цистеиновой протеазы Dermatophagoides pteronyssinus Der p 1 ферментативно нарушает плотные контакты респираторного эпителия. После того, как аллерген проникает через барьер, он должен вступить в контакт с эпителиальным резидентом (например, кожной дендритной клеткой Лангерганса) или субэпителиальной дендритной клеткой. В случае кишечного тракта дендритные клетки, которые лежат непосредственно под монослоем энтероцитов, могут распространять цитоплазматические процессы между соседними энтероцитами и в просвет кишечника для достижения отбора антигена. Распознавание аллергена дендритной клеткой может иметь специфичность, если аллерген несет некоторую форму консервативной молекулярной последовательности («патоген-ассоциированный молекулярный паттерн»; PAMP), которая взаимодействует с лигандами на поверхности дендритной клетки («рецепторы распознавания паттернов», PRR; или «Toll-подобные рецепторы», TLR).

Несмотря на то, что мы прошли долгий путь в понимании аллергических заболеваний, остается много областей для будущих исследований в области аллергии у людей и животных. Знание генотипов восприимчивости может позволить осуществлять контролируемые программы разведения собак предрасположенных пород, хотя вполне вероятно, что аллергические заболевания окажутся сложными мультигенными расстройствами. Признание влияния факторов окружающей среды и образа жизни может позволить внести рекомендации по предотвращению провоцирующих факторов, а дальнейшее определение иммунологических путей приведет к разработке целенаправленных терапевтических подходов, которые воздействуют только на аллерген-специфические элементы иммунной системы хозяина. В связи с этим в настоящее время известно, что вероятным механизмом, лежащим в основе аллерген-специфической иммунотерапии (ASIT), является усиление эффектов Treg для контроля аберрантного иммунного ответа. Дальнейшие подходы, направленные на снижение активности Treg (например, использование молекул, полученных из паразитов, разработка усовершенствованного ASIT с использованием рекомбинантных аллелей или ДНК-вакцин, введение ASIT с помощью новых подходов, таких как сублингвальная доставка) должны быть в центре внимания будущих разработок.

Атопический дерматит собак (CAD) определяется как генетически обусловленное, воспалительное и зудящее аллергическое заболевание кожи с характерными клиническими признаками, чаще всего связанное с антителами IgE к аллергенам окружающей среды. Однако это довольно упрощенное определение противоречит нашему неполному пониманию сложного патогенеза заболевания и его разнообразных клинических признаков. Фактически, по мере накопления знаний, CAD все чаще рассматривается как клиническое описание или синдром с различными проявлениями и потенциальными основными причинами, которые различаются от пациента к пациенту.
Исторически, часто диагностируемое у людей кожное заболевание, называемое «экземой», было признано имеющим аллергическое происхождение, и еще в 1930-х годах ветеринарные врачи поняли, что аналогичный синдром также широко распространен у собак. Точные аллергены, ответственные за «собачью экзему», не были определены, но зачастую считалось, что они связаны либо с пищей, либо с паразитами, как в случае с блохами при «летней экземе». В 1941 году врач-аллерголог по имени Ф. В. Виттих впервые описал собаку с сезонной аллергией на пыльцу, успешно вылеченную путем десенсибилизации с помощью инъекций экстрактов пыльцы. Последующие исследования на собаках были сосредоточены на респираторных признаках, связанных с аллергией на пыльцу, и возможном использовании собак в качестве модели аллергического респираторного заболевания у людей. Паттерсон (также врач-аллерголог) в 1960-х годах создал колонию собак, чувствительных к пыльце, у которых, как сообщалось, был аллергический ринит и дерматит. У тех же собак можно было вызвать астматические признаки, если в дыхательные пути попадали высокие концентрации аллергена. Этот акцент на респираторных признаках побудил исследователей считать болезнь «аллергическим ингаляционным дерматитом», поскольку предполагалось, что дерматит был вызван главным образом аллергеном, который попадал через дыхательные пути. Заболевание у собак стало известно под этим названием, а иногда и под более общим «атопическим заболеванием» или «атопией».
Что касается человека, то к концу 1960-х годов продолжающиеся исследования патогенеза "экземы" и аллергических респираторных заболеваний указывали на участие недавно описанного и совершенно иного типа иммуноглобулина, называемого иммуноглобулином Е (IgE), который способен связываться с поверхностью тучных клеток. После воздействия соответствующего аллергена IgE вызывал дегрануляцию тучных клеток, высвобождение медиатора и знакомые воспалительные признаки. Хотя Паттерсон и коллеги были первыми, кто продемонстрировал, что аллергическая реактивность может быть передана от чувствительной собаки к нормальной собаке с помощью инъекций сыворотки, что предполагает посредничество иммуноглобулина, именно Холливелл установил окончательную связь, опубликовав в начале 1970-х годов ряд статей, подтверждающих существование собачьего IgE, его антигенную связь с человеческим IgE, его локализацию в коже собак и полное описание атопического заболевания собак, включая обнаружение аллерген-специфического IgE в сыворотке больных собак.
Кажется, что в течение многих лет мы были счастливы, считая "собачью атопию" довольно простым заболеванием иммунной системы: просто IgE-опосредованной реакцией гиперчувствительности немедленного типа, вызванной воздействием аллергенов окружающей среды при вдыхании. На протяжении десятилетий студентов учили этому механизму, несмотря на то, что у многих собак наблюдался острый дерматит без респираторных симптомов, были сообщения о пациентах с атопией у людей без явного вовлечения IgE и о "классических" собаках с атопией с отрицательными тестами на аллергию. В 1990-х годах новое поколение ветеринарных исследователей начало рассматривать "атопию" в свете огромного объема знаний об иммунной системе и ее сложных регуляторных механизмах и использовать более предпочтительный и специфический термин "собачий атопический дерматит’. Была раскрыта роль кожных IgE-несущих антигенпрезентирующих клеток, экспрессия цитокинов различными популяциями Т-хелперных лимфоцитов в коже и другие иммунологические особенности CAD, которые, как оказалось, удивительно схожи с таковыми при атопическом заболевании человека. С этого момента большое количество исследований, продолжающихся до настоящего времени, изучали такие факторы, как барьерная функция эпидермиса и чрескожное проникновение аллергенов, как фактический основной путь воздействия аллергенов при CAD, важную роль кожных инфекций, генетических факторов и факторов окружающей среды, а также бесчисленное множество других иммунологических и молекулярных деталей.
Подробности этих многочисленных исследований и то, как они вписываются в рамки нашего текущего понимания, будут предметом следующих глав этой книги. Новые знания о патогенезе оказывают непосредственное влияние на то, как мы диагностируем и лечим CAD, и являются основой новых методов лечения, которые появятся на наших аптечных полках в будущем.
При чтении этих глав читателю будет полезно знать некоторые определения и терминологию, которые описывают АД и связанные с ним явления. Эта «стандартная терминология» была первоначально предложена рабочей группой ACVD по атопическому дерматиту у собак в 2001 году и с тех пор была обновлена, чтобы более точно выразить наше текущее понимание. Наиболее распространенные термины, которые важно понимать, с их текущими определениями, включают следующее:
• Атопия. Строго говоря, генетически предрасположенная тенденция к развитию IgE-опосредованной аллергии на аллергены окружающей среды. Атопия — это термин, который изначально и буквально означает «странное заболевание», что отражает историческое отсутствие понимания процесса заболевания. Это общий термин, который в форме прилагательного "атопический" может обозначать заболевание различных систем органов, например, атопический ринит, атопическую астму или атопический дерматит. Хотя в неформальном разговоре мы можем называть собаку атопической или имеющей атопию, важно понимать (и объяснять студентам), что правильное и предпочтительное название для кожного заболевания у собак — атопический дерматит.
• Атопическое заболевание. Любое клиническое проявление атопии. У собак атопический дерматит является наиболее часто диагностируемым атопическим заболеванием. Другие, менее распространенные атопические заболевания включают атопический ринит, атопический конъюнктивит и т. д.
• Атопический дерматит. Генетически предрасположенное воспалительное и зудящее аллергическое заболевание кожи с характерными клиническими признаками, связанными с антителами IgE, чаще всего направленными против аллергенов окружающей среды.
• Дерматит, подобный атопическому Воспалительное и зудящее заболевание кожи с клиническими признаками, идентичными наблюдаемым при CAD, но при котором реакция IgE на аллергены окружающей среды или другие аллергены не может быть документирована серологическими или внутрикожными методами. С практической точки зрения этот термин описывает собак, которые соответствуют всем клиническим критериям CAD, но которые отрицательны по всем тестам на аллергию.
Хотя эти определения не идеальны и, несомненно, будут пересмотрены снова, они представляют наши лучшие текущие усилия по описанию атопических заболеваний у собак таким образом, чтобы это было клинически полезно и позволяло нам устанавливать единые диагностические критерии, схемы оценки и формулировать соответствующие планы лечения.
Хотя эти определения несовершенны и, несомненно, будут снова пересмотрены, они представляют собой наши лучшие на сегодняшний день попытки описать атопические заболевания у собак таким образом, чтобы это было клинически полезно и позволяло нам устанавливать единые диагностические критерии, схемы оценки и формулировать соответствующие планы лечения.

Долгое время основной интерес был сосредоточен на роли тучных клеток и отклонениях в их реактивности. Результаты этих исследований при CAD были неоднозначными. Исследование, в ходе которого измерялся общий уровень клеточного гистамина в препаратах лейкоцитов, не выявило существенных различий между атопическими и неатопическими собаками. Однако высвобождение гистамина в ответ на анти-IgE и стимуляцию аллергеном было значительно выше у собак с атопией, чем в контрольной группе. В том же исследовании не было обнаружено статистически значимой разницы в общем сывороточном IgE между группами, что позволило авторам сделать вывод о том, что лейкоциты собак с атопией имеют большую склонность к выделению гистамина, чем лейкоциты здоровых собак, и что это не зависит от концентрации общего сывороточного IgE или антигенспецифического IgE.
В другом исследовании сообщалось об отсутствии различий в проценте высвобождения гистамина тучными клетками у собак с атопией и без нее. В другом исследовании, целью которого было охарактеризовать структуру секреции гистамина тучными клетками, ферментативно выделяемыми из кожи собак с CAD, сообщалось, что общее содержание гистамина на изолированную тучную клетку кожи у собак с аллергией было выше, чем у здоровых. Этот результат, в сочетании с более высоким количеством тучных клеток кожи при поражениях CAD, был предложен в качестве объяснения наблюдаемого увеличения локальной концентрации гистамина. Авторы также сообщили, что тучные клетки, полученные из собак при атопии, были очень чувствительны как к неиммунологическим, так и к иммуноподобным стимулам, и пришли к выводу, что роль тучных клеток заключается в повышении чувствительности или способности к высвобождению, но вопрос о том, было ли это первичным или вторичным изменением, остается открытым.

Недавно рассмотренные подробности открытия собачьего иммуноглобулина Е (IgE) иллюстрируют, как собачий и человеческий IgE были связаны с наиболее распространенными клиническими проявлениями аллергических заболеваний более или менее одновременно в первые 70 лет прошлого столетия. Атопический дерматит был описан врачом в 1941 году как проявление сезонной "сенной лихорадки" у фокстерьера на основании данных о том, что при введении сыворотки, полученной от этой собаки, в кожу человека-добровольца, она показала волдырь и покраснение в ответ на смешанную пыльцу сорняков в классической реакции Праусница и Кюстнера (анализ P-K) измерения реагиновых антител. Ринит и астма, возникающие спонтанно у собак, считались аллергическими реакциями еще в 1937 году в медицинском учебнике по клинической аллергии для людей.
Аналогичным образом, выделение и характеристика IgE у собак точно соответствовали срокам аналогичной работы по IgE у человека. Только после открытия человеческой миеломы, которая предоставила готовый источник человеческого IgE, работа над собачьим IgE отстала, особенно в разработке реагентов для измерения IgE, применяемых для клинической диагностики. Даже в отсутствие легкодоступного источника собачьего IgE Холливелл создал высокоспецифичные кроличьи антитела против собачьего IgE, которые выявили роль IgE в тканях, таких как кожа и слизистые оболочки, и в активации тучных клеток для реакции на аллергены. Это наблюдение и его предположение о том, что локальная выработка IgE плазматическими клетками в тканях, а не в селезенке или костном мозге, были важны для понимания роли IgE в патогенезе аллергических заболеваний как для медицины человека, так и для ветеринарии.
В этой главе будут рассмотрены четыре области:
(1) роль IgE в атопических заболеваниях по сравнению с другими возможными этиологиями;
(2) взаимодействие IgE с иммунными клетками и клетками воспаления;
(3) сеть растворимых рецепторов и сывороточных белков, связанных с IgE; и
(4) данные, полученные в ходе исследования. клиническое применение у людей моноклональных антител против IgE (омализумаб) для изучения роли IgE в патофизиологии атопических заболеваний и статуса такого же терапевтического подхода у собак.

Золотым стандартом для установления этиологии атопического заболевания была идентификация аллергена(ов), который вызывает начало клинических признаков, путем использования избирательного воздействия аллергена через кожный контакт, вдыхание или проглатывание. Риск тяжелой реакции и неудобства повторного воздействия или избегания для нескольких потенциальных аллергенов побудили использовать серологическое тестирование на аллерген-специфический IgE. К сожалению, часто отсутствует достаточная корреляция между сывороточным аллерген-специфическим IgE и клиническими признаками или результатами контролируемого теста на аллерген-специфический контакт. Однако на практике внутрикожное тестирование и измерение сывороточного аллерген-специфического IgE одинаково хорошо работают при идентификации аллергенов для иммунотерапии или избегания. Сильная связь унаследованных дефектов барьерной функции кожи, а также нескольких врожденных и адаптивных компонентов иммунной системы с повышенным риском развития AD ставит под сомнение роль IgE, которая в настоящее время не имеет четкой наследуемой связи. Как и в случае с атопическим дерматитом у людей, остается вопрос о том, является ли IgE сопутствующим фактором аллергического заболевания или он напрямую влияет на пути к заболеванию? Также существует предположение, что поскольку глистные инфекции вызывают IgE-реакции, IgE должен играть важную роль в защите от гельминтов. Однако часто оказывается, что это не так. С другой стороны, недавний успех в терапии аллергических заболеваний с использованием парентерального введения блокирующего моноклонального антитела, специфичного для IgE, известного как омализумаб (торговое название Xolair®, Novartis), у людей является доказательством прямой роли IgE в патогенезе аллергических заболеваний, включая атопический дерматит, как представлено ниже.

Атопический дерматит собак (CAD) отчетливо отличается от атопического дерматита у людей отсутствием корреляции между общим или аллерген-специфическим сывороточным IgE и клиническими признаками. Причина относительно более высоких уровней сывороточного IgE у здоровых собак по сравнению с людьми остается неизвестной; однако предполагается, что ответственными агентами являются инфекции гельминтами, в частности кишечными нематодами Toxocara canis и Ancylostoma caninum, которые заражают внутриутробно и при рождении соответственно. Действительно, в человеческих популяциях, где неонатальные кишечные нематодные инфекции являются эндемичными, уровни сывороточного IgE у неаллергенных людей часто сопоставимы с уровнями, измеренными у собак. Остается нерешенным вопрос, почему у людей и собак с одинаковыми уровнями аллерген-специфического сывороточного IgE, измеренными с помощью анализов in vitro, но с разным наследственным фоном риска должны наблюдаться существенно разные реакции базофилов и тучных клеток на перекрестное связывание связанного с клетками IgE в зависимости от их клинического статуса. Холливелл и др. наблюдали функциональную гетерогенность IgE, измеренную с помощью тестов P-K, которая дифференцировала кошек, реагирующих на вакцинацию, от тех, которые демонстрируют спонтанный ответ на воздействие аллергена.

Хотя, похоже, генетические различия в постоянных участках функционального IgE не подтверждаются, на самом деле эти участки могут различаться по тому, насколько хорошо они связываются с аллергенами. Созревание аффинности - это увеличение аффинности связывания антител с эпитопом аллергена, которое происходит во время клональной селекции В-клеток в результате гипермутации в вариабельной области гена иммуноглобулина. Таким образом, в исследованиях человеческого IgE, связывающих репертуаров, которые определяли аффинность к аллергену клеща домашней пыли Der p 2, было обнаружено, что репертуар IgE значительно влияет на дегрануляцию базофилов, а также на презентацию антигена, облегчаемую IgE. Недавние отчеты о людях и мышах описывают созревание аффинности с помощью комитированных IgE В-клеток, которое отличается от созревания аффинности IgG. Созревание аффинности иммуноглобулина E зависело от участка ткани и обычно ассоциировалось с заражением гельминтами, а также наблюдалось в ответах на аллергены окружающей среды. Обычно антитела IgG развивают более высокие уровни сродства через процесс соматической гипермутации гена вариабельной области и множественные итерации клонального отбора. Этот процесс связан с взаимодействием клеток в зародышевых центрах. Анализ последовательности у людей областей, определяющих комплементарность вариабельной области (CDR), сравнивающий доказательства количества мутационных событий между антителами IgG и IgE, указывает на то, что клетки IgE B претерпевают значительно меньше мутаций и, следовательно, не имеют уровня созревания сродства, наблюдаемого в клетках IgG B. Предполагается, что это связано с неэффективной обработкой мРНК для мембранного IgE, которая составляет аллерген-связывающий компонент рецептора B-клеток (BCR) комитированных клеток IgE, тем самым ограничивая способность клеток IgE B подвергаться клональному отбору, управляемому антигеном. Переключение класса с использования гена IgM μ непосредственно на ген IgE ε генерирует низкоаффинный сывороточный IgE из-за ограниченной возможности соматической гипермутации и клонального отбора, тогда как менее частое переключение с IgG1 на IgE позволяет регистрировать созревание аффинности, которое произошло в В-клетках IgG1, в В-клетках IgE и их продукте IgE, как показано на мышах. Может ли сила аффинности IgE к аллергену, а не концентрация измеренного аллерген-специфического IgE (независимо от аффинности), быть полезной для более точной идентификации аллергенов-триггеров, может быть важным соображением для улучшения серологического тестирования при АД и установления прогноза при аллергических заболеваниях.

Физиологические и патофизиологические эффекты IgE проявляются посредством взаимодействия со специфическими рецепторами на клетках, которые реагируют:
(1) высвобождением воспалительных медиаторов и цитокинов, прежде всего тучными клетками и базофилами, но также включая эозинофилы и нейтрофилы человека;
(2) регулируемыми изменениями в продукции антител В-клетками и плазматическими клетками;
(3) презентацией антигена В-клетками и дендритными клетками; и
(4) транспортом IgE и комплекса аллергена из просвета кишечника в подслизистую оболочку энтероцитами. Основными рецепторами, как связанными с мембраной, так и растворимыми формами, ответственными за взаимодействие между IgE и эффекторными клетками, являются высокоаффинный рецептор Fc-эпсилон (FcεRI) и так называемый низкоаффинный рецептор IgE (CD23). Помимо этих первичных рецепторов, существуют дополнительные белки, которые взаимодействуют с IgE путем прямого связывания, такие как галактин-3, или косвенно, путем связывания IgE с CD23, который, в свою очередь, может связывать рецептор комплемента В-клеток, CD21, у человека, но не у грызунов. Насколько известно автору, сообщений о связывании CD23 с CD21 у собак не поступало.
Взаимодействие между человеческим IgE и FcεRI было предметом интенсивного изучения в течение многих лет на уровне определения межмолекулярных участков связывания, конформационных изменений IgE и сигнальных путей к дегрануляции тучных клеток. FcεRI представляет собой гетеротетрамерный рецептор, состоящий из лиганда (цепь эпсилон IgE), связывающего альфа-цепь, одной усиливающей сигнал бета-цепи и двух цитоплазматических сигнальных, связанных дисульфидом, гамма-цепей (рисунок 2.1). Только недавно данные о последовательностях для цепи эпсилон IgE собак и альфа-цепи FcεRI позволили расширить молекулярные исследования, включив собак как одну из немногих хорошо охарактеризованных животных-моделей, которые проявляют спонтанное аллергическое заболевание у беспородных особей. Это несколько иронично, поскольку более 35 лет назад Холливелл продемонстрировал присутствие IgE на тучных клетках собак и локализованную продукцию IgE на слизистых и кожных участках почти одновременно с идентичными исследованиями на людях.
Хотя человеческий IgE не связывает собачий FcεRI, собачий IgE связывается с человеческим FcεRI. Используя химеры IgE собака × человек с константными областями Cε2, Cε3 и Cε4, взаимозаменяемыми между двумя источниками, Хантер и др. исследовали роль каждого константного домена собаки в связывании собачьего FcεRI, сохраняя при этом основную структуру IgE с замещенными видоспецифичными, нереактивными человеческими областями Cε. Результаты подтвердили, что собачий Cε3 несет сайт, который связывает альфа-цепь FcεRI, и что, как и у людей, собачий Cε2 предотвращает диссоциацию после связывания, тем самым обеспечивая очень высокое сродство из-за медленных скоростей диссоциации. Совсем недавно более точные измерения конформационных изменений, происходящих в димерной константной области человеческого IgE (Cε2-Cε4)2 во время связывания с FcεRI, показали, что степень изгиба в IgE существенно больше, чем сообщалось ранее, и усиливает роль Cε2 в стабилизации этого связывания. Изгиб IgE для приспособления к связыванию FcεRI с Cε3 и последующее запирание этого связывания с перемещением Cε2 в более тесную близость к областям Cε3 и Cε4 имеет важное значение для этого уникально высокоаффинного взаимодействия.

Экспрессия собачьего FcεRI на клетках базофильной лейкемии крыс RBL-2H3, которые имеют функциональные секреторные пути, реагирующие на перекрестное связывание химер собачьего IgE, продемонстрировала, что химера, состоящая из собачьего Cε3 и Cε4 с человеческим Cε2, необходима для максимального ответа дегрануляции по сравнению с собачьим Cε2 и Cε3 с человеческим Cε4. Это подтвердило, что стимуляция дегрануляции, измеряемая по высвобождению β-гексозаминидазы, больше зависит от ориентации IgE для распознавания FcεRI, на которую влияет Cε4, чем от сродства, основанного на Cε2, задерживая высвобождение IgE из FcεRI после связывания. Разработка новых методов лечения как для собак, так и для людей, которые действуют путем блокирования или модуляции взаимодействий IgE с FcεRI, будет облегчена этим более глубоким пониманием взаимодействий на структурном уровне белка.
В дополнение к существенной роли, которую связывание IgE с FcεRI играет в высвобождении медиаторов воспаления и цитокинов тучными клетками и базофилами, существует еще одна роль, которую связывание IgE с FcεRI играет в функции дендритных клеток (ДК) у людей и собак, которая, по-видимому, отсутствует у грызунов, поскольку их дендритные клетки не экспрессируют этот рецептор. Как и при АД у людей, у собак наличие IgE, связанного с эпидермальными клетками Лангерганса (ЛК) и дермальными ДК, значительно коррелирует с пораженной кожей при АД, в отличие от нормальной или неаллергической воспалительной кожи. Вероятно, что предполагаемая роль человеческих ДК, несущих FcεRI, как высокоэффективного антиген-презентатора Т-клеткам и как источника цитокинов, управляющих реакциями Th2, а также воспалением, также является ролью, которую играют собачьи ДК в патогенезе САД.
Еще больше сложностей в понимании патофизиологической значимости циркулирующих уровней IgE добавляют недавние сообщения о циркулирующей растворимой форме FcεRI (sFcεRI) у людей. Эта форма FcεRI была охарактеризована как альфа-цепь FcεRI массой 40 кДа, которая функционально ингибирует связывание IgE с клетками, несущими FcεRI. Хотя источник sFcεRI еще не определен, данные свидетельствуют о том, что он высвобождается из клеток, несущих FcεRI, когда эти рецепторы сшиваются. Это может быть механизмом отрицательной обратной связи для ограничения дальнейшей мембранно-связанной сигнализации, опосредованной FcεRI, в клетке. Помимо участия в механизмах модуляции воспаления, опосредованного IgE, sFcεRI может также снижать чувствительность коммерческих серологических измерений IgE, использующих обнаружение на основе FcεRI или антител, специфичных к FcεRI-связывающему эпитопу.
Другой основной рецептор, связывающий IgE, CD23, менее напрямую связан с патогенезом аллергических заболеваний, чем FcεRI. CD23, или FcεRII, как его также называют, встречается у людей в двух изоформах, CD23a и CD23b; где CD23a в основном экспрессируется на В-клетках и регулирует выработку IgE, а CD23b присутствует на различных клетках, включая Т-клетки, ДК (дендритные клетки) и эпителиальные клетки кишечника. Регуляторная роль CD23a на В-клетках сложна и многогранна.
Растворимый мономерный CD23 и модифицированная форма растворимого тримерного CD23, лишенная карбоксильного концевого сайта связывания для CD21, ингибируют выработку IgE В-клетками, несущими IgE, когда эти формы CD23 связывают мембранный IgE, но не CD21. В отличие от ингибирования продукции IgE, у людей, но не у мышей, растворимый, полноразмерный, тримерный CD23 может стимулировать продукцию IgE, когда он перекрестно связывает IgE и CD21 на поверхности В-клеток. Испытания фазы I моноклонального антитела анти-CD23, люмиликсимаба, у людей с легкой и умеренной аллергической астмой продемонстрировали снижение сывороточного IgE, что позволяет предположить, что в итоге удаление растворимого CD23 у людей приводит к снижению стимуляции В-клеток, связанных с IgE. У мышей отсутствует карбоксиконцевая часть CD23, которая напрямую связывается с C21. Следовательно, было высказано предположение, что причина, по которой у беспородных мышей обычно не проявляется спонтанное аллергическое заболевание, заключается в отсутствии этого механизма для тримерной регуляции продукции IgE CD23. Однако из опубликованных данных о последовательности для CD23 собак вполне вероятно, что у собак также отсутствует последовательность, ответственная за связывание CD23/CD21. Таким образом, предположение о том, что отсутствие прямого связывания CD23 с CD21 исключает спонтанное аллергическое заболевание, может быть преждевременным.

Как указано выше, IgE связывается с альфа-цепью высокоаффинного рецептора, который присутствует в тетрамерном FcεRI клеточной поверхности на тучных клетках и базофилах, а также в тримерном FcεRI (без бета-цепи), присутствующем на эозинофилах, антигенпрезентирующих клетках, таких как дендритные клетки и клетки Лангерганса, и на эпителиальных клетках. Однако только в течение последних двух лет исследование сыворотки на sFcεRI, состоящей только из альфа-цепи, выявило его присутствие в свободной форме и в комплексе с IgE у людей с проявлениями аллергических заболеваний и без них. Возможность естественного sFcεRI модулировать патогенную роль IgE при аллергических заболеваниях только начинает изучаться.
Растворимый CD23 является продуктом протеолитического расщепления экспрессируемого поверхностной мембраной CD23, в основном из В-клеток; однако CD23 также обнаруживается в большом разнообразии клеток, включая Т-клетки, NK-клетки, моноциты, макрофаги, фолликулярные дендритные клетки, клетки Лангерганса, нейтрофилы, эозинофилы и эпителиальные клетки. CD23, как описано выше, связывает IgE в участке, отличном от участка связывания FceRI, и все несколько протеолитически генерируемых форм sCD23 связывают IgE, хотя и с различными физиологическими результатами. Связывание экспрессируемого мембраной IgE с В-клетками с помощью sCD23, который сшивает CD21, приводит к увеличению выработки IgE. Увеличение IgE пропорционально размеру агрегата IgE и CD21 на В-клетке, опосредуемому sCD23, и это связано с олигомеризацией CD23 через его протеолитически уязвимую стеблевую область.
Хорошо известно, что уровень иммунных комплексов IgE, связанных с аутоантителами подкласса IgG, повышен в сыворотках крови людей, страдающих аллергией и инфицированных паразитами и собак. Было показано, что человеческие анти-IgE-IgG-антитела относятся в основном к подклассу IgG1 и чаще всего распознают эпитоп в эпсилон-цепи IgE, которая включает аминокислоты 341-355. Эта последовательность включает часть участка, связанного с альфа-цепью FceRI (аминокислоты 343-353), и, таким образом, может ингибировать связывание IgE с FceRI. Специфичность эпитопов собачьих аутоантител IgG к IgE еще не определена. Однако белки, образовавшие комплекс с IgE, в сыворотке крови собаки с высоким уровнем анти-IgE IgG, выделенные с помощью аффинной хроматографии с использованием гранул, покрытых моноклональными антителами, специфичными к IgE, и проанализированные с помощью масс-спектроскопического секвенирования белков, разделенных электрофорезом в полиакриламидном геле, показали, что секвенированные фрагменты, обнаруженные в собачьем IgGB, являются преобладающими, затем следуют собачьи последовательности IgE (Хаммерберг, неопубликованные данные). Интересно, что большинство оставшихся последовательностей полос были идентифицированы как происходящие от комплемента C1q, что позволяет предположить возможность фиксации комплементом свойств собачьего IgGB. Остается определить, выполняют ли эти IgG-анти-IgE антитела защитную или патогенную функцию у собак. Возможность усиления естественной защитной функции у людей, страдающих аллергией, путем иммунизации для повышения уровня IgG, специфичного для эпсилон-цепных эпитопов, которые предотвращали бы связывание IgE с FceRI, является давней целью исследований аллергических заболеваний человека.

Наиболее убедительные доказательства того, что IgE является ключевым компонентом патогенеза аллергических заболеваний, получены в результате весьма успешного дополнительного лечения человеческой аллергической астмы и ринита с помощью гуманизированного моноклонального антитела омализумаба, созданного против эпитопа на IgE, который связан с FcεRI. Это терапевтическое моноклональное антитело, известное под торговым названием Xolair®, используется в клинической практике с момента его одобрения Федеральным агентством по лекарственным средствам США в 2003 году и, как было продемонстрировано, является высокоэффективным в снижении частоты приема и количества противовоспалительных препаратов, необходимых для контроля аллергической астмы и ринита. Эти клинические доказательства роли IgE при аллергической астме подтверждаются измерениями снижения воспалительных маркеров во время терапии омализумабом. Учитывая успех и безопасность Xolair® у людей, неудивительно, что идентичные методы лечения используются для использования при аллергических заболеваниях у собак. В патенте США описана способность моноклонального антитела канинизированной мыши против эпитопа собачьего IgE, аналогичного тому, который связывается омализумабом с человеческим IgE, снижать общий уровень IgE в сыворотке до неопределяемого уровня в течение нескольких месяцев после многократных инъекций в испытании на двух собаках.
Совсем недавно мы разработали антитело, которое связывает собачий IgE в эпитопе, отличном от участка Cε3, где связывается FcεRI. Это антитело показывает такую ​​же эффективность, как омализумаб, в блокировании связывания IgE с клетками, несущими FcεRI, не вызывая высвобождения воспалительных медиаторов, и в одном испытании на собаках одна подкожная инъекция снизила уровень сывороточного IgE более чем на 80% в течение 60 дней (Hammerberg, неопубликованные данные). Эти результаты показывают, что сложность взаимодействия связывания между IgE и FcεRI может позволить нарушить его связыванием анти-IgE с аллостерическими участками.
Последние 15 лет работы по разработке и внедрению омализумаба для клинического использования у людей выявили многое о связи IgE с индукцией аллергических симптомов. Четыре параметра гуморального ответа определяют связь IgE с клиническими аллергическими симптомами:
(1) концентрация аллерген-специфических антител IgE;
(2) сродство связывания IgE с аллергеном;
(3) специфичность IgE к эпитопу аллергена, или клональность IgE; и
(4) отношение аллерген-специфического IgE к общему IgE, или специфическая активность IgE.
Все эти параметры ответа указывают на диагностическую силу серологических измерений; однако последний из них, специфическая активность IgE, также позволяет прогнозировать клинический ответ на терапию омализумабом. Когда количество связанных с заболеванием аллергенспецифических IgE-антител невелико по сравнению с общим IgE, эффективность лечения омализумабом выше.
До получения результатов омализумаба в клинических испытаниях астма у людей не часто лечилась как аллергическое заболевание или считалась таковым. Роль IgE при астме была подтверждена после 15 клинических исследований II и III фазы с анти-IgE. Использование омализумаба было также важно для понимания патогенеза аллергического ринита у людей, где скорость его воздействия на снижение экспрессии и активации базофильного FcεRI была явно быстрее, чем его воздействие на те же параметры на тканевых тучных клетках. Облегчение симптомов тесно коррелирует с первым, что указывает на причастность базофилов к патогенезу ринита. Из этих наблюдений ожидается, что анти-IgE-терапия атопического дерматита потребует более длительных периодов времени для демонстрации клинического улучшения из-за стабильности IgE, находящегося на тучных клетках кожи. В ограниченном количестве испытаний для подтверждения концепции, включающих человеческую болезнь Альцгеймера, большинство пациентов показали хорошие ответы на лечение омализумабом.
В связи с успехом омализумаба и его общим признанием в качестве дополнительной терапии для лечения астмы у людей проводятся весьма актуальные исследования с пациентами, которым назначается анти-IgE-терапия в клинических целях, которые раскрывают роль IgE в ранних путях иммунного ответа, приводящего к аллергическому заболеванию. Ключевым среди путей, приводящих к результатам сенсибилизации аллергеном, конечно, является презентация антигена. Результаты in vitro выявили опосредованную IgE презентацию антигенов профессиональным антигенпрезентирующим клеткам, несущим тримерную (αγ2) форму FcεRI, в управлении ответами Th2, коррелирующими с аллергическими заболеваниями. На ранних этапах клинического опыта с омализумабом было обнаружено, что экспрессия FcεRI как на плазмоцитоидных (pDC), так и на миелоидных (mDC) дендритных клетках в крови пролеченных пациентов была заметно снижена. Последствия этого эффекта на функцию DC были недавно продемонстрированы у пациентов с аллергией на кошек, где аллерген-индуцированная пролиферация Т-клеток в совместной культуре с DC была снижена на 20–40% от уровней до лечения, а супернатанты совместной культуры pDC/T-клеток показали значительное снижение IL-5, IL-10 и IL-13, но никаких изменений в IL-2 или IFN-γ.

Отводимая IgE первостепенная роль в патогенезе CAD, а также АД у человека, была поставлена под сомнение на основании серологических измерений общего и аллергенспецифического IgE, которые не коррелируют с клиническими проявлениями заболевания. Недавняя подробная характеристика влияния репертуара IgE, включая аффинность, клональность распознавания эпитопов аллергенов и связанную с заболеванием аллергенспецифическую активность при аллергических заболеваниях человека, указывает на то, что современные коммерческие измерения IgE, в которых отсутствуют эти определяющие компоненты, имеют ограниченную способность отличать пациентов с клиническими заболеваниями от пациентов, не страдающих аллергией. К счастью, это говорит о том, что в будущем усовершенствованные серологические методы, позволяющие измерять эти компоненты как у людей, так и у собак, станут более надежным диагностическим инструментом.
Сложность взаимоотношений между IgE и иммунной и воспалительной системами влияет как на адаптивные антигенпрезентирующие механизмы дендритных клеток, так и на реакцию Т-клеток и В-клеток, ответственных за IgE. Недавно обнаруженные взаимодействия между IgE и растворимыми FceRI, в дополнение к давно известным взаимодействиям IgE с анти-IgE аутоантителами IgG и растворимым CD23, формируют сеть взаимодействующих с IgE сывороточных белков. Баланс их воздействия на клинические аллергические заболевания еще предстоит определить. Однако очевидно, что клинические результаты терапевтического применения омализумаба, моноклонального антитела против IgE, при астме и рините, у людей демонстрируют, что блокирование связывания IgE с FceRI заметно снижает риск развития аллергических заболеваний. Степень этого снижения, в частности, АД, обнадеживает, но ее еще предстоит полностью описать.

Литература, посвященная иммунным нарушениям при атопическом дерматите (АД), довольно обширна. Несмотря на этот объем исследований, остается неясным, являются ли эти нарушения причинно-следственной связью при определении заболевания или они являются следствием других нарушений, например, связанных с барьерной функцией кожи. На протяжении многих лет были предложены различные теории, начиная от "внешней", которая подчеркивает важность дефекта кожного барьера как основной причины, и заканчивая "внутренней", которая подчеркивает первостепенную роль нарушений иммунной системы. Существуют доказательства, подтверждающие обе точки зрения. Таким образом, весьма вероятно, что оба аспекта играют определенную роль и влияют друг на друга очень тонким и сложным образом. Также вероятно, что, поскольку АД является клиническим синдромом, а не специфическим заболеванием, различные отклонения от нормы играют определенную роль у разных подгрупп пациентов. В то время как большинство пациентов с AD считаются аллергическими, меньшая подгруппа (у людей это составляет примерно 10–15% пациентов) имеет дерматит, который не вызван аллергией (так называемый внутренний или атопический). В ветеринарной медицине большая часть работы была проделана для выяснения аллергической подгруппы AD, а рассмотрение внутренней подгруппы произошло совсем недавно.
Что касается аллергической реакции и иммунных нарушений, то за прошедшие годы наше понимание АД значительно улучшилось. В то время как в прошлом основной акцент делался на роли IgE, тучных клеток и медиаторов, выделяемых тучными клетками (например, гистамина, лейкотриенов), со временем был собран значительный объем фактических данных, подчеркивающих роль Т-клеток и дисбаланса цитокинов. В исследованиях, посвященных характеристике кожного воспалительного инфильтрата при АД у собак, были описаны тучные клетки, дендритные антигенпрезентирующие клетки, Т-лимфоциты-хелперы памяти (Th) и низкое количество эозинофилов и нейтрофилов. Важно отметить, что даже непораженная кожа у собак с атопией не является нормальной, а демонстрирует субклиническое воспаление.

Литература, посвященная иммунным нарушениям при атопическом дерматите (АД), довольно обширна. Несмотря на этот объем исследований, остается неясным, являются ли эти нарушения причинно-следственной связью при определении заболевания или они являются следствием других нарушений, например, связанных с барьерной функцией кожи. На протяжении многих лет были предложены различные теории, начиная от "внешней", которая подчеркивает важность дефекта кожного барьера как основной причины, и заканчивая "внутренней", которая подчеркивает первостепенную роль нарушений иммунной системы. Существуют доказательства, подтверждающие обе точки зрения. Таким образом, весьма вероятно, что оба аспекта играют определенную роль и влияют друг на друга очень тонким и сложным образом. Также вероятно, что, поскольку АД является клиническим синдромом, а не специфическим заболеванием, различные отклонения от нормы играют определенную роль у разных подгрупп пациентов. В то время как большинство пациентов с AD считаются аллергическими, меньшая подгруппа (у людей это составляет примерно 10–15% пациентов) имеет дерматит, который не вызван аллергией (так называемый внутренний или атопический). В ветеринарной медицине большая часть работы была проделана для выяснения аллергической подгруппы AD, а рассмотрение внутренней подгруппы произошло совсем недавно.
Что касается аллергической реакции и иммунных нарушений, то за прошедшие годы наше понимание АД значительно улучшилось. В то время как в прошлом основной акцент делался на роли IgE, тучных клеток и медиаторов, выделяемых тучными клетками (например, гистамина, лейкотриенов), со временем был собран значительный объем фактических данных, подчеркивающих роль Т-клеток и дисбаланса цитокинов. В исследованиях, посвященных характеристике кожного воспалительного инфильтрата при АД у собак, были описаны тучные клетки, дендритные антигенпрезентирующие клетки, Т-лимфоциты-хелперы памяти (Th) и низкое количество эозинофилов и нейтрофилов. Важно отметить, что даже непораженная кожа у собак с атопией не является нормальной, а демонстрирует субклиническое воспаление.

Литература по иммунным нарушениям при атопическом дерматите (АД) довольно обширна. Несмотря на этот объем исследований, не совсем ясно, оказывают ли эти нарушения причинный эффект на определение заболевания или являются следствием других нарушений, таких как нарушение барьерной функции кожи. На протяжении многих лет предлагались различные теории, начиная от «снаружи-внутрь», которая подчеркивает важность дефекта барьера кожи как основной причины, до «изнутри-наружу», которая подчеркивает основную роль аберраций иммунной системы. Существуют доказательства, подтверждающие обе точки зрения. Таким образом, весьма вероятно, что оба аспекта играют свою роль и влияют друг на друга очень тонким и сложным образом. Также вероятно, что, поскольку АД является клиническим синдромом, а не конкретным заболеванием, различные аберрации играют свою роль у разных подгрупп пациентов. В то время как большинство пациентов с АД считаются аллергическими, меньшая подгруппа (у людей это составляет примерно 10–15% пациентов) имеет дерматит, который не вызван аллергией (так называемый внутренний или атопический). В ветеринарной медицине большая часть работы была проделана для выяснения аллергической подгруппы АД, а рассмотрение внутренней подгруппы произошло совсем недавно.
С точки зрения аллергической реакции и иммунных аберраций наше понимание АД значительно изменилось за эти годы. В то время как в прошлом основное внимание уделялось роли IgE, тучных клеток и медиаторов, выделяемых тучными клетками (например, гистамин, лейкотриены), со временем был собран надежный массив доказательств, подчеркивающих роль Т-клеток и дисбаланс цитокинов. Исследования, направленные на характеристику кожного воспалительного инфильтрата при АД у собак (CAD), описали тучные клетки, дендритные антигенпрезентирующие клетки, Т-лимфоциты-помощники памяти (Th) и низкое количество эозинофилов и нейтрофилов. Важно отметить, что даже неповрежденная кожа у атопичных собак не является нормальной, а демонстрирует субклиническое воспаление.

Долгое время основной интерес был сосредоточен на роли тучных клеток и отклонениях в их реактивности. Результаты этих исследований при CAD были неоднозначными. Исследование, в котором измеряли общий клеточный гистамин из лейкоцитарных препаратов, не обнаружило существенных различий между атопическими и неатопическими собаками. Однако высвобождение гистамина в ответ на анти-IgE и стимуляцию аллергеном было значительно выше у атопических собак, чем у нормальных контрольных животных. В том же исследовании не было обнаружено статистически значимой разницы в общем сывороточном IgE между группами, что привело авторов к выводу, что лейкоциты атопических собак имеют большую тенденцию к высвобождению гистамина, чем лейкоциты нормальных собак, и что это не зависит от концентрации общего сывороточного IgE или антигенспецифического IgE.
В другом исследовании сообщалось об отсутствии разницы в процентном высвобождении гистамина тучными клетками между атопическими и неатопическими собаками. Другое исследование, направленное на характеристику секреторного паттерна гистамина тучных клеток, ферментативно диспергированных из кожи собак с CAD, сообщило, что общее содержание гистамина на изолированную тучную клетку кожи было выше у аллергичных собак, чем у здоровых контрольных животных. Этот результат, в сочетании с большим количеством тучных клеток кожи в поражениях CAD, был предложен в качестве объяснения наблюдаемого увеличения локальной концентрации гистамина. Авторы также сообщили, что тучные клетки, полученные от атопических собак, были высокореактивны как к неиммунологическим, так и к иммунологическим стимулам, и пришли к выводу, что тучные клетки играют роль в повышении чувствительности или высвобождении, при этом вопрос о том, было ли это первичным или вторичным изменением, остается открытым.
Клиническая значимость повышенного содержания гистамина в коже при заболевании собак неясна из-за часто неудовлетворительного клинического ответа на антигистаминные препараты и блокаторы гистаминовых рецепторов. Тем не менее, повышенное содержание гистамина в коже пациентов с атопией может привести к различным последствиям, включая увеличение количества лейкоцитов, поскольку гистамин усиливает секрецию провоспалительных цитокинов (IL-1 и IL-6) и хемокинов (RANTES и IL-8) и способствует активации дендритных клеток. У человека было показано, что гистамин участвует в активации предшественников дендритных клеток и что дендритные клетки экспрессируют все четыре рецептора гистамина.
Лейкотриены (LT) были исследованы в прошлом как возможные медиаторы в CAD, так как их продукция обычно сопровождает продукцию гистамина. У людей LT играют огромную роль в астме, но их роль в AD не является заметной, и ингибиторы LT, по-видимому, имеют лишь скромный клинический эффект. Роль LT в зуде была обнаружена в экспериментальных моделях мышей. Однако у собак LT, по-видимому, не являются ключевыми медиаторами в AD. В одном исследовании с участием собак с естественной CAD не было обнаружено увеличения сульфид-LT (s-LT) и никакой корреляции с тяжестью клинических признаков и кожными концентрациями. Кроме того, несколько попыток использовать ингибиторы LT в качестве лечения CAD дали лишь умеренный ответ.
Ферменты, участвующие в выработке простагландина E(2) (PGE2) и LTB4, также были исследованы на неповрежденной и пораженной коже у атопических собак и на здоровой коже. В этом исследовании было обнаружено, что присутствовала значительно более высокая экспрессия мРНК ключевых ферментов, таких как 5-липоксигеназа (5-LO), активирующий белок 5-LO, гидролаза LTA4 и синтаза PGE 1 и их рецепторы (рецепторы PGE 2 и 3). Могут ли эти ферменты быть подходящими будущими мишенями для лечения CAD, в настоящее время неизвестно.

У людей с AD охарактеризовано несколько популяций дендритных клеток, и различные подгруппы играют роль в различных фазах иммунного ответа. Эпидермальные клетки Лангерганса экспрессируют высокоаффинный рецептор к IgE (FcεRI), который позволяет клеткам Лангерганса осуществлять захват аллергенов, опосредованный Fc-рецептором. После того как аллерген попадает в лимфоциты и запускается воспалительная реакция, в эпидермис привлекаются воспалительные дендритные эпидермальные клетки (IDEC). Эти клетки играют важную функцию в прогрессировании и поддержании воспалительного процесса.
Цитокины и хемокины оказывают существенное влияние на определение изменений подтипа дендритных клеток в эпидермисе и дерме на различных фазах AD в ответ на воздействие аллергена. Было показано, что у людей и мышей тимусный стромальный лимфопоэтин (TSLP) и гистамин способствуют развитию заболевания, специфически модулируя функцию дендритных клеток. SLP — это цитокин, подобный интерлейкину 7, который может вызывать воспалительные реакции Th2, опосредованные дендритными клетками. У людей полиморфизмы TSLP связаны с восприимчивостью к астме и AD. В настоящее время TSLP считается ключевым фактором в инициации аллергического и адаптивного воспаления через врожденные пути на границе эпителиальных клеток и ДК и рассматривается как основная мишень для лечения аллергических заболеваний.
Недавнее исследование на собаках с CAD показало, что экспрессия TSLP в кератиноцитах увеличивается после стимуляции аллергии Dermatophagoides farinae. В этом исследовании также была обнаружена значительно более высокая экспрессия TSLP в атопической коже собак по сравнению со здоровой контрольной кожей, что позволяет предположить, что этот цитокин может также играть роль в CAD. Таким образом, можно предположить, что первоначальное воздействие аллергена стимулирует кератиноциты к высвобождению TSLP, который, в свою очередь, активирует антигенпрезентирующие клетки и стимулирует ответ Th2.
Что касается дендритных клеток, то между атопическими собаками и людьми существуют важные сходства. У собак клетки Лангерганса экспрессируют высокоаффинный рецептор IgE, FcεRI. У собак с атопией было описано большее количество эпидермальных и дермальных дендритных клеток по сравнению с нормальной контрольной группой, при этом наибольшее их количество находилось в пораженной коже. Дендритные клетки IgE+ присутствуют в пораженном атопическом эпидермисе и дерме, а также в непораженной атопической дерме, но не в нормальной контрольной коже. Эти результаты подтверждают роль клеток Лангерганса в обеспечении захвата аллергена после накожного воздействия. Исследование, направленное на определение частоты и фенотипа дендритных клеток у собак с AD, выявило основную популяцию дендритных клеток кожи собак, идентифицированных как клетки CD1c+ CD11c+ CD14− CD80+ MHCII+ MAC387−, причем дермальные дендритные клетки, но не клетки Лангерганса, экспрессируют CD11b.
Дендритные клетки участвуют в воспалительных процессах посредством активации антигенспецифических Т-клеток. Как тип дендритных клеток, так и воспалительная среда, в которой происходит активация дендритных клеток, могут влиять на тип Т-клеточного ответа, который возникает. Считается, что, представляя IgE-связанные аллергены, клетки Лангерганса гиперстимулируют реакцию Th2-клеток. Реакция Th2 также усиливается при воздействии аллергена на фоне повреждения кожного барьера. Таким образом, значительное количество исследований было сосредоточено на роли различных подмножеств Th-клеток и цитокинов, продуцируемых этими лимфоцитами, с особым акцентом на поляризованный ответ Th2.

По мере продвижения исследований в области CAD стало ясно, что Т-лимфоциты играют фундаментальную роль, и были приложены большие усилия для изучения того, существует ли дисбаланс в популяциях этих клеток. У людей описан двухфазный ответ, при котором в острой фазе преобладает Th2 (продуцирующий IL-4, IL-5, IL-13), а в хронической фазе преобладает Th1 (продуцирующий гамма-IFN и IL-2). Это особенно очевидно в исследованиях с использованием пластыря при атопии. На ранней стадии преобладает выработка IL-4 клетками Th2, в то время как на более поздних стадиях преобладает выработка гамма-интерферона клетками Th1, причем IL-12 играет важную роль в переключении этой поляризации.
У собак кинетика цитокинов в патч-тестах на атопию показала схожую динамическую реакцию. Исследование атопического патч-теста с использованием пылевых клещей в экспериментальной модели CAD показало, что экспрессия мРНК для гамма-ИФН, IL-6, IL-12p35, IL-13, IL-18, а также тимуса и хемокина, регулируемого активацией (TARC), значительно увеличилась во время воздействия аллергена по сравнению с исходным уровнем. Интересно, что не было обнаружено заметных изменений в экспрессии фактора некроза опухоли-альфа (ФНО-альфа), IL-12p40, IL-10, регулируемого активацией нормальных экспрессируемых и секретируемых Т-клеток (RANTES), IL-5, IL-2, IL-4 и IL-8. Важно отметить, что уровень IL-6 достигал пика при ранних реакциях, за которым следовало увеличение уровня TARC и IL-13, тогда как уровень IL-18 увеличивался при поздних реакциях. В этом же исследовании сообщалось о прогрессирующем накоплении эпидермальных клеток Лангерганса CD1c+ с образованием кластеров и инфильтрацией дермальных дендритных клеток.
При изучении профилей цитокинов в коже собак с естественно возникающими заболеваниями результаты неоднозначны. В одном исследовании сообщается, что примерно четверть образцов с атопической кожей продемонстрировали четкие профили цитокинов 2-го типа, тогда как остальные образцы показали смешанный профиль. Причина таких неоднозначных результатов может заключаться в том, что у собак с естественно возникшим заболеванием поражения кожи находятся на разных иммунологических стадиях (некоторые — на острой, некоторые — на более хронической) и что на разных фазах преобладают разные цитокины. В одном исследовании сообщалось об увеличении выработки IL-4 и снижении экспрессии TGF-бета в коже собак с атопией по сравнению с контрольной группой. Сниженная экспрессия TGF-бета может быть связана с отсутствием толерантности к аллергенам у собак с атопией. Это подтверждается тем фактом, что у собак, успешно реагирующих на иммунотерапию, наблюдается увеличение уровня TGF-бета и Т-регуляторных клеток (Treg). Исследование, направленное на оценку профиля цитокинов хронических поражений при CAD, показало, что в атопической коже присутствуют как клетки Th1-, так и Th2-типа, а также регуляторные Т-клетки, и что уровень мРНК IL-12p40 в пораженной коже был ниже по сравнению со здоровыми собаками. В том же исследовании экспрессия сигнального трансдуктора и активатора транскрипции 4, фактора транскрипции, необходимого для развития клеток Th1, была выше в атопической пораженной коже по сравнению с непораженной кожей и здоровыми контрольными лицами. Кроме того, в атопической коже (поражённой и непоражённой) по сравнению со здоровыми собаками было обнаружено повышение уровня IL-13 и супрессора цитокиновой сигнализации 3, индуцируемого цитокинами супрессора цитокиновой сигнализации. Кроме того, экспрессия IL-10 была выше в атопической коже (поражённой и непоражённой) по сравнению со здоровыми собаками, и была особенно высокой в поражённой коже.
За прошедшие годы были идентифицированы новые цитокины Th1 и Th2 (IL-16, IL-21, IL-23, IL-27, IL-31, IL-33, IL-35), и в настоящее время изучается их роль в развитии AD у человека. Интерес представляет IL-21, цитокин Th1, уровень которого резко снижен у детей с тяжелой формой AD. IL-21 вырабатывается активированными CD4+ Т-клетками человека, а его рецептор экспрессируется на поверхности Т-, В-клеток и естественных киллеров (NK). IL-21 — это цитокин, который оказывает мощное регуляторное действие на NK-клетки и цитотоксические Т-клетки. В мышиной модели ринита было показано, что IL-21 успешно контролирует аллергические реакции и снижает уровень провоспалительных цитокинов, а также снижает уровень IgE. На данный момент отсутствуют исследования IL-21 у собак с атопией.
Еще один цитокин, привлекающий большое внимание, — это IL-31. Структура IL-31 позволяет отнести его к семейству цитокинов IL-6. Связывание IL-31 с его рецептором активирует пути JAK/STAT, PI3K/AKT и MAPK. IL-31 действует на широкий спектр иммунных и неиммунных клеток. Рецепторы IL-31 обнаружены на различных клетках, включая кератиноциты. Исследование нормальных кератиноцитов человека показало, что при стимуляции человеческим IL-31 индуцируется несколько генов хемокинов, включая гены, кодирующие GRO1α (CXCL1), TARC (CCL17), MIP-3β (CCL19), MDC (CCL22), MIP-3 (CCL23), MIP-1β (CCL4) и I-309. Эти данные указывают на потенциальную функцию IL-31 в регуляции иммунных реакций посредством модуляции кератиноцитов, антигенпрезентирующих клеток или, что более непосредственно, самих Т-клеток. IL-31 способен вызывать дерматит у мышей, а его экспрессия мРНК у мышей NC/Nga (модальный тип AD у животных) была значительно выше у животных с зудом, чем у мышей NC/Nga без зуда, что указывает на важную роль в возникновении зуда. IL-31 связан с AD у людей, и в образцах биопсии, взятых у пациентов с AD, были обнаружены более высокие уровни экспрессии IL-31 по сравнению с образцами биопсии здоровых людей. В одном исследовании на людях было обнаружено, что в атопических образцах было много Т-клеток, продуцирующих IL-31, которые также продуцировали IL-13 и, в меньшей степени, IL-22, но редко продуцировали гамма-IFN или IL-17. IL-31 активирует эозинофилы и оказывает пруритогенное действие.
Что касается собак, то в одном из первоначальных исследований изучался этот цитокин при атопическом дерматите (АД) и не было обнаружено повышения уровня ИЛ-31 в коже собак с атопией. Однако более поздние исследования продемонстрировали важную роль ИЛ-31 в зуде и при атопическом дерматите. В этих исследованиях биглям вводили рекомбинантный ИЛ-31 различными способами, вызывая как зуд, так и атопический дерматит, и было обнаружено, что инъекция ИЛ-31, независимо от способа введения, вызывала преходящий и дозозависимый зуд. Кроме того, уровни ИЛ-31 в сыворотке крови были обнаружены более чем у половины собак с естественным АД, в то время как у здоровых контрольных собак они были ниже пределов обнаружения. ИЛ-31 был способен активировать сигнальные пути JAK/STAT и MAPK дозозависимым образом в культурах клеток собак. В другом исследовании сообщалось об увеличении высвобождения ИЛ-31 Тh2-клетками в результате стимуляции D. farinae и было продемонстрировано наличие альфа-цепи рецептора ИЛ-31 на дорсальных корешковых ганглиях. Эти два результата подтверждают роль ИЛ-31 в атопическом воспалении и зуде. Сильная экспрессия альфа-цепи рецептора ИЛ-31 была подтверждена в другом исследовании, в котором изучались множественные дорсальные корешковые ганглии у каждой собаки. Эти авторы также предположили, что эти рецепторы могут быть вовлечены в нейронную передачу зуда у собак. Кроме того, была разработана модель зуда, индуцированного ИЛ-31, с помощью внутривенных инъекций ИЛ-31. В этой модели преднизолон был эффективен в снижении зуда. Важно отметить, что ингибитор янус-киназы, называемый оклацитинибом, также был эффективен в снижении зуда. В совокупности эти исследования демонстрируют важную роль ИЛ-31 как в зуде, так и в развитии АД у собак, что делает этот цитокин привлекательной мишенью для лечения.
В последние годы, помимо Th1 и Th2, были обнаружены и другие подмножества эффекторных Th-клеток. Особый интерес представляют клетки Th17 и Th22.
Клетки Th17 дифференцируются в специфической цитокиновой среде. Основным фактором в развитии клеток Th17 является IL-23, который в основном секретируется активированными дендритными клетками, моноцитами и макрофагами. Другие цитокины, которые способствуют образованию Th17, включают TGF-бета, IL-6 и IL-21. Было показано, что как гамма-IFN, так и IL-4, основные стимуляторы дифференцировки Th1 и Th2 соответственно, ингибируют дифференцировку Th17. Клетки Th17 выполняют очень важную функцию в обеспечении антимикробного иммунитета на эпителиальном/слизистом барьерах и играют важную роль в аутоиммунных заболеваниях. Они продуцируют IL-17A и IL-17F, которые участвуют в привлечении, активации и миграции нейтрофилов. Эти клетки также секретируют IL-21 и IL-22, которые стимулируют эпителиальные клетки к выработке антимикробных белков. У пациентов с АД повышена экспрессия IL-17, что усугубляет тяжесть воспалительной реакции, стимулируя кератиноциты вырабатывать провоспалительные цитокины. Интересно, что у мышей с дефицитом филаггрина наблюдается воспаление кожи, в котором преобладает Th17, а клетки Th17 индуцируются подкожной сенсибилизацией белковыми антигенами. ТТаким образом, можно предположить, что у собак с нарушенным кожным барьером, который способствует большему проникновению аллергенаи усиливает активацию дендритных клеток с последующим высвобождением IL-23, клетки Th17 активируются и способствуют воспалительной реакции. В настоящее время нет данных о роли Th17 у собак с АД, но имеется предварительная информация о собаках с остеоартритом.
IL-22 — это цитокин, экспрессируемый не только Th17-клетками, но и NK-клетками, а также подгруппой Т-клеток, которые экспрессируют IL-22 независимо от IL-17. Эти Т-клетки называются Th22-клетками, и их развитие контролируется клетками Лангерганса. IL-22 принадлежит к семейству IL-10 и связывается с рецептором, общим с IL-10. Несмотря на общий рецептор, передача сигналов IL-22 независима от IL-10 и запускает 3 сигнальных пути MAPK. Рецептор для IL-22 присутствует на эпителиальных клетках, таких как кератиноциты. Th22-клетки также секретируют TNF-альфа и выполняют основную функцию обеспечения врожденных иммунных ответов. В коже Th22-клетки опосредуют пролиферацию кератиноцитов, способствуют гиперплазии эпидермиса и стимулируют выработку антимикробных пептидов. Клетки Th22 играют роль в хронических заболеваниях кожи, таких как псориаз и атопический дерматит, способствуя синтезу провоспалительных цитокинов. Данные по собакам на данный момент отсутствуют.

Важно подчеркнуть, что, хотя в прошлом АД в основном рассматривался как дисбаланс между Th2- и Th1-реакцией, в настоящее время АД в большей степени рассматривается как заболевание, связанное с нарушением регуляторного иммунного ответа. Treg, ранее называемые супрессорными Т-клетками (Ts), представляют собой субпопуляцию Т-клеток, которая модулирует иммунную систему, поддерживая толерантность к собственным антигенам и предотвращая аутоиммунные заболевания. Считается, что повышенная восприимчивость к аллергии является результатом нарушения развития и функции Tregs. Treg могут присутствовать в различных формах, но наиболее изученными являются те, которые экспрессируют CD4, CD25 и Foxp3. Реакция Th2 на аллергены обычно подавляется как CD4+ CD25+ Treg, так и IL-10 Treg, и это подавление снижается у пациентов, страдающих аллергией. Изменения в субпопуляциях Treg были описаны у пациентов с АД, у которых наблюдалось увеличение количества циркулирующих CD4+ CD25 (высокий уровень) FoxP3+ по сравнению со здоровыми контрольными группами. Также существует сильная положительная корреляция между этой подгруппой Т-клеток и тяжестью клинических признаков у пациентов с АД. Важно отметить, что даже если у пациентов с АД значительно увеличивается количество Treg-клеток периферической крови с нормальной иммуносупрессивной активностью, после стимуляции суперантигенами стафилококка Treg-клетки теряют свою иммуносупрессивную активность, что подчеркивает сложную взаимосвязь между этими клетками и бактериями в развитии АД. Дендритные клетки также модулируют функцию Tregs и могут обратить вспять подавляющий эффект Tregs независимо от выработки цитокинов. Также появляются доказательства того, что Treg-клетки могут превращаться в Th2-клетки и что этот путь является двунаправленным. Таким образом, роль Treg-клеток в развитии АД сложна и динамична и регулируется множеством факторов.
Аллерген-специфическая иммунотерапия используется для лечения аллергических заболеваний, и это лечение может индуцировать Т-регуляторные клетки (Treg) с IL-10, что приводит к подавлению Th2-ответа. У собак, как упоминалось выше, поражения при CAD имеют смешанный профиль как Th-клеток, так и Tregs. Значимых различий в количестве циркулирующих Tregs между собаками с CAD и здоровыми контрольными животными не обнаружено. У собак с CAD, получавших аллерген-специфическую иммунотерапию, количество Tregs значительно увеличилось в течение 12 месяцев, что подтверждает защитный эффект этих клеток против аллергии.

Ранее кератиноциты рассматривались как пассивные наблюдатели; теперь же очевидно, что они играют активную роль в реакции на аллергены и микробы, как обеспечивая физический и химический барьер, так и взаимодействуя с иммунной системой. Кератиноциты могут продуцировать различные цитокины и хемокины (TNF-альфа, IL-12p35, IL-18, GM-CSF, TGF-бета, IL-8/CXCL8, TARC/CCL17, CTACK/CCL27 и MEC/CCL28) даже в отсутствие аллергической реакции. Большой интерес представляет TARC/CCL17, который, как было показано, чрезмерно экспрессируется как при атопическом дерматите людей, так и при атоническом дерматите собак. TARC важен для миграции Th2-клеток, которые экспрессируют лиганд для TARC (рецептор хемокина CC 4 или CCR4). Исследование на собаках с CAD продемонстрировало, что мРНК CCR4 преимущественно экспрессируется в пораженной коже собак с атопией, что подчеркивает ее роль в патогенезе этого заболевания. TARC индуцируется другими цитокинами (TNF-альфа, IL-1бета или гамма-IFN) в кератиноцитах собак, что приводит к прогрессирующему циклу воспаления.
Цитокиновый фон кожи влияет на кожный барьер, и оба фактора влияют на белки, участвующие в кератинизации, такие как филаггрин, и антимикробные пептиды, которые являются важными компонентами врожденного иммунного ответа. Изменения в уровне антимикробных пептидов были задокументированы у собак с атопическим дерматитом, что может способствовать увеличению частоты стафилококковых инфекций. Антимикробные пептиды — это небольшие молекулы, вырабатываемые различными клетками, включая эпителиальные клетки. Наиболее изученными являются бета-дефензины (BD) и кателицидин (Cath). В кератиноцитах антимикробные пептиды хранятся в ламеллярных телах и высвобождаются в верхних слоях эпидермиса в процессе кератинизации. Поскольку атопические особи склонны к стафилококковым инфекциям и имеют нарушенный процесс экструзии ламеллярных тел, разумно ожидать снижения экспрессии некоторых антимикробных пептидов при атопическом дерматите. В исследованиях антимикробных пептидов у собак при атопическом дерматите результаты пока неоднозначны: в одних исследованиях отмечается увеличение, в других — уменьшение, а в самом недавнем — отсутствие существенных различий в уровнях мРНК cBD1 и cBD103 в здоровой, неинфицированной атопической коже или инфицированной атопической коже. Таким образом, эта область требует дополнительных исследований для понимания клинической значимости полученных результатов.
Роль бактерий в развитии атопического дерматита (АД) сложна и вызывает большой интерес по ряду причин. В прошлом стафилококки рассматривались как вторичный патоген, усугубляющий АД, и предпринимались попытки изучить механизмы, лежащие в основе усиленной колонизации стафилококками у пациентов с АД. В настоящее время имеются доказательства того, что стафилококки способны сами вызывать АД, а не просто выступать в качестве вторичного усугубляющего фактора. Кератиноциты у людей с АД реагируют на стафилококковые суперантигены иначе, чем у здоровых людей, и считается, что повышенная выработка провоспалительных цитокинов (IL-1α, IL-1β и секреция TNF-α) является одним из многих способов, которыми стафилококки фактически вызывают АД. Другой путь к развитию поражений при АД — это суперантигенная активация Т-лимфоцитов и последующая индукция рецептора CLA, обеспечивающего миграцию в кожу, на активированных клетках. Суперантигены эффективно способствуют поляризованному Th2-воспалению кожи, продукции IgE, подавлению Т-регуляторных клеток, экспансии и миграции Т-клеток, мигрирующих в кожу, а также продукции антисуперантигенов IgE. У людей было показано, что применение стафилококкового энтеротоксина B (SEB) на неповрежденной коже может вызывать клинические поражения при атопическом дерматите (АД). У всех испытуемых, как здоровых, так и пациентов с АД, образцы биопсии кожи из обработанных SEB участков продемонстрировали селективное накопление Т-клеток, экспрессирующих SEB-реактивные Т-клеточные рецепторы (TCR) Vβ12 и 17. Разница между здоровыми людьми и пациентами с АД в отношении стафилококковых суперантигенов заключается в преимущественной продукции цитокинов. SEB способствует продукции цитокинов Th1-типа в SEB-реактивных (TCRVβ3+ или Vβ12+ или Vβ17+) CD4+ Т-клетках у здоровых людей и цитокинов Th2 у пациентов с АД. Таким образом, устранение стафилококкового компонента является важнейшим шагом в борьбе с аномальной иммунологической реакцией, наблюдаемой при АД. Подробное обсуждение роли бактерий при АД можно найти в главе 7.

За последние несколько десятилетий был достигнут невероятный прогресс в нашем понимании сложных иммунных нарушений при АД. По мере углубления нашего понимания становится очевидным, что ни одно отдельное отклонение не является причиной этого многогранного синдрома и что многие отклонения, которые в какой-то момент считались первичными, на самом деле могут быть вторичными и связанными с другими, что делает невозможным выявление одного-единственного виновника. По мере того как мы узнаем больше об этом заболевании, мы понимаем, что взаимосвязь между иммунной системой и кожным барьером очень сложна и взаимосвязана.
С учетом имеющихся знаний, разумно предположить, что у собак с атопическим дерматитом может быть, по крайней мере частично, генетически обусловленный дефект кожного барьера, который повышает риск аллергической сенсибилизации. Аллергены захватываются клетками Лангерганса, которые обрабатывают их и представляют Т-лимфоцитам, что приводит к поляризации Th2. Под влиянием цитокинов Th2 происходит избыточная продукция специфического IgE к аллергенам и усиление эозинофильного ответа. Сочетание дегрануляции тучных клеток и высвобождения хемокинов гиперреактивными кератиноцитами стимулирует воспалительную реакцию, приводя к привлечению лимфоцитов Th2 и эозинофилов к месту воздействия аллергена. Клетки Th2 при аллергенной стимуляции высвобождают зудогенные цитокины, такие как IL-31, что приводит к самотравмированию и дальнейшему ухудшению состояния кожного барьера. По мере модуляции профиля цитокинов в дендритных клетках (например, высвобождение ИЛ-12) развивается хронический Th1-опосредованный ответ. Хроническое воспаление приводит к дополнительному повреждению кожи, как за счет усиления зуда и самотравмирования, так и за счет негативного влияния на синтез белков и липидов, важных для надлежащего кожного барьера и защиты от проникновения аллергенов и бактериальной колонизации. Эти изменения в эпидермисе способствуют развитию вторичных инфекций и запускают порочные циклы аллергической сенсибилизации. Важно отметить, что дефицит регуляторных механизмов Т-лимфоцитов значительно ухудшает формирование толерантности к распространенным аллергенам и подавление воспалительного ответа.

Исторически атопический дерматит у собак (CAD) впервые был описан у собак, страдающих аллергией на пыльцу амброзии. Эти ранние описания привели к определению атопического дерматита как зудящего дерматита, вызванного аллергией на аллергены окружающей среды (аэроаллергены). К этим аллергенам относятся пылевые и амбарные клещи, пыльца, плесень, споры, эпителий, насекомые и, исторически, различные антигены, такие как капок или шерсть. Сегодня знания о патогенезе заболевания обширны и сложны. Аллергены окружающей среды по-прежнему играют важную роль в большинстве случаев, но улучшенные знания о специфичности иммунного ответа на эти аллергены позволили разработать более целенаправленный диагностический подход.

Домашняя пыль в целом больше не классифицируется как аллерген, а каждый её компонент рассматривается отдельно. Это смесь перхоти, плесени и клещей, причём последние являются
наиболее сильными аллергенами.

Биология пылевых клещей.
Домашние пылевые и амбарные клещи питаются богатыми белком субстратами, такими как перхоть и плесень. Dermatophagoides spp. (300 мкм) обитают там, где много кератинизированных фрагментов (перхоть, волосы, ногти, перья), включая матрасы, подушки, диваны и кровати. Двухдневное количество перхоти, выделяемой одним человеком или одной собакой (250 мг), может питать тысячи клещей в течение 3 месяцев. Их можно обнаружить в очень высокой концентрации на коврах (несколько тысяч/м2). Оптимальный микроклимат для большинства домашних клещей составляет 20–30°C и 80–90% влажности. Dermatophagoides pteronyssinus (Dp) чувствителен к колебаниям влажности и чаще встречается во влажном морском климате в умеренных (например, Великобритания) и тропических (например, Тайвань) странах. D. farinae (Df) чаще встречается в более сухих условиях; В большинстве исследований кожные реакции на экстракты Df встречаются гораздо чаще (18–80%), чем на экстракты Dp (2–22%).
Присутствие собаки, по всей видимости, не влияет на количество клещей в домашней пыли.
Euroglyphus maynei — это клещ домашней пыли, часто встречающийся в умеренном климате вместе с клещами рода Dermatophagoides. Его роль в аллергических заболеваниях у собак неясна. В тропическом климате основными клещами домашней пыли являются Blomia tropicalis (Bt), D. microceras и D. siboney. В этих регионах у собак с атопическим дерматитом часто встречается сенсибилизация к Bt.

Клещи хранения.
К основным амбарным клещам, вызывающим аллергию у людей и животных, относятся Acarus siro, Glycyphagus destructor, Tyrophagus putrescentiae (Tp) и Lepidoglyphus sp. Эти клещи обычно обнаруживаются в хранящемся сене, соломе, зерне или сухих кормах и используют плесень в качестве основного источника питания; поэтому они могут быть основными компонентами домашней пыли в очень влажных условиях (>80%). Напротив, развитие амбарных клещей в сухом корме для собак минимально при низкой температуре в сухом помещении (68%). Когда пакеты с кормом открыты во влажном (71%) и теплом (23°C) помещении, почти весь сухой корм загрязняется через 5 недель.
Собаки с атопическим дерматитом чаще, чем люди, сенсибилизируются к клещам-паразитам. Различные европейские исследования сообщают о следующей частоте положительных реакций внутрикожного теста (IDT) у собак с атопическим дерматитом: Acarus siro 35–66%, Glycyphagus domesticus 25%, Tyrophagus putrescentiae 33–54%, Lepidoglyphus 23%. Частота сенсибилизации выше при тестировании in vitro, иногда превышая 90%. Трудно сказать, связана ли такая высокая частота реакций с перекрестной сенсибилизацией к клещам домашней пыли (HDM) или является результатом их регулярного контакта с клещами хранения (т. е. с загрязненным сухим кормом). Ингибирование in vitro специфических IgE к IDT показало сильные перекрестные реакции между D. farinae, A. siro и T. putrescentiae, а также между D. pteronyssinus и L. destructor.
Основными аллергенами клещей, паразитирующих в амбарах, для собак, вероятно, являются белки с высокой молекулярной массой (>80 кДа).
У людей большинство аллергенов клещей-паразитов были выделены, секвенированы и клонированы. Большинство этих аллергенов имеют гомологичную структуру и функции с аллергенами Dermatophagoides (таблица 4.1), что подтверждает гипотезу перекрестной реактивности между клещами домашней пыли и клещами хранения. Сенсибилизация только к клещам хранения встречается крайне редко.
У собак специфичность сенсибилизации к клещам хранения пыли изучена недостаточно, отчасти потому, что распространенность положительных кожных проб у здоровых собак, как сообщается, высока.

Перекрестная сенсебилизация.
Перекрестная сенсибилизация к аллергенам клещей считается очень распространенным явлением. На практике у собак с атопией наблюдаются два фенотипа сенсибилизации к клещам домашней пыли: сенсибилизация только к D. farinae и Euroglyphus maynei и полисенсибилизация к большинству домашних клещей, что, вероятно, обусловлено перекрестной сенсибилизацией. Перекрестная сенсибилизация между клещами рода Dermatophagoides и многочисленными паразитическими клещами была описана у собак: Sarcoptes scabiei, Cheyletiella sp. и Otodectes cynotis. Это может привести к ложноположительным результатам кожных проб или определения IgE у зараженных собак. С другой стороны, сенсибилизация к клещам домашней пыли у собак с атопией не оказывает существенного влияния на результаты серологического исследования Sarcoptes scabiei.

В панели тестов на аллергены для собак часто включают перхоть или шерсть человека, кошек, собак, лошадей, грызунов или животных. Однако случаи истинной аллергии на эти компоненты никогда не описывались. На сегодняшний день в тестах in vitro на этот тип сенсибилизации по-прежнему отсутствуют положительные контроли, и интерпретация таких результатов должна проводиться с осторожностью.

Часто причиной аллергии становятся перья, используемые в качестве подстилки, но в этих случаях они служат резервуаром для домашних клещей. Клещи, обитающие в голубиных перьях (Diplaegidia columbae), могут составлять до 10% от массы белка перьев. У людей наблюдаются перекрестные реакции с Dermatophagoides sp., которые вызывали анафилактические реакции у заводчиков голубей в Австралии. Одно исследование из Греции показало высокую частоту положительных результатов внутрикожных тестов на голубиные перья у собак с атопией. Однако дополнительные исследования перекрестной сенсибилизации отсутствуют. Следовательно, использование таких аллергенных экстрактов в ветеринарной дерматологии в настоящее время встречается редко.

В среде обитания собак можно обнаружить различные виды: Blatella germanica, B. orientali, Suppela suppelectillium,
и Periplaneta americana, в зависимости от географического района. Их перекрестная антигенность с различными типами насекомых высока и достигает 50% для B. germanica и Ctenocephalides felis felis. Частота
сенсибилизации сильно варьируется, от 0%, 16% в Марселе, до 60% в Нью-Йорке. Однако для подтверждения клинической полезности таких аллергенных экстрактов необходимы проспективные исследования.

Для того чтобы вызвать сенсибилизацию у людей и животных, аллергенная пыльца должна переноситься по воздуху и производиться в больших количествах. Поэтому пыльца энтомофильных растений теоретически является слабым аллергеном (например, цветки плодовых деревьев, цветки маргариток).
Поскольку собаки находятся ближе к земле, сенсибилизирующая пыльца может отличаться от той, которая наблюдается на высоте 1,5 м у людей. Пыльца, присутствующая в больших количествах на земле, например, пыльца трав, может вызывать сенсибилизацию у собак с атопическим дерматитом круглый год.
Наиболее часто встречающимися аллергенами, вызывающими сенсибилизацию, являются пыльца амброзии в Северной Америке и Восточной Европе, злаковых в большинстве европейских стран, березы в Северной Европе и японского кипариса в Японии. Классически выделяют три семейства аллергенной пыльцы со специфическими сезонами опыления:
• деревья (ранняя и поздняя весна);
• травы (поздняя весна и начало лета);
• сорняки (лето и начало осени).
Сезон опыления зависит от климата и варьируется в зависимости от года и географического положения (см. веб-сайты, указанные ниже, для получения информации о пыльцевых календарях различных стран).

Пыльца деревьев
Эта группа неоднородна. Чаще всего в Европе пыльца деревьев вызывает аллергию на березу, кипарис и оливковое дерево в Средиземноморье, а также японский кипарис в Японии. Наиболее важными деревьями и семействами деревьев, вызывающими аллергическую сенсибилизацию у собак, являются:
• Платан (Platanus acerifolia) часто вызывает аллергию у людей, но сенсибилизация у собак не описана.
• Семейство Betulacea (береза, ольха, лещина, граб) является основным семейством пыльцы деревьев, вызывающей сенсибилизацию у собак-аллергиков в Европе.
• Сенсибилизация к Pinaceae (например, сосна, Pinus pinaster) у собак не описана.
• К семейству Oleaceae относятся в основном оливковое дерево (Olea europaea) и ясень (Fraxinus excelsior). Описана перекрестная антигенность, что позволяет использовать смеси или только один вид в рутинной диагностике.
• Пыльца кипарисовых является одной из наиболее аллергенных среди пыльцы деревьев в мире: японский кипарис (Cryptomeria japonica) в Японии, красный кедр (Juniperus virginiana) в Северной Америке и кипарис (Cupressus sp.) в Европе.
• Морацея (шелковица, Morus sp.), бобовые растения (саранчовое дерево, робиния псевдоакация, мимоза, Mimosa sp.), хвойные (дуб, Quercus sp.), каштан (Castanea sp.), салициловая (ива, Salix babylonica, тополь, Populus
sp.) и липа могут могут быть выявлены с помощью крупных внутрикожных или серологических скрининговых тестов, но их клиническое значение неизвестно.

Пыльца трав
В большинстве стран пыльца злаковых является основной причиной аллергии у животных. К ним относятся многие различные виды с широким спектром аллергенности, например, бермудская трава (Cynodon dactylon), тимофеевка (Phleum pratense), мятлик луговой (Poa pratensis), сорго алеппское (Sorghum halepense), ежа сборная (Dactylis sp.), овсяница (Arrhenaterum sp.), райграс (Lolium sp.) и культурная рожь (Secale cereale). Перекрестная сенсибилизация настолько распространена, что аллергологи обычно используют смеси всего из двух, пяти или семи видов пыльцы злаковых.
Опыление происходит с конца весны до середины лета. Они производят очень большое количество пыльцы, которая может оставаться на земле круглый год. Исследование, проведенное в Европе, показало, что собаки могут контактировать с этой пыльцой даже вне сезона опыления. Соответственно, это может быть учтено у собак с атопией и несезонными клиническими признаками. В помещении также может быть много аллергенов пыльцы трав круглый год. Именно поэтому пыльцу трав можно считать несезонным аллергеном у некоторых собак с атопией.

Пыльца сорняков
Семейство пыльцы сорняков также очень неоднородно.
Подорожник ланцетный (Plantago lanceolata) редко поражает собак, и сенсибилизация часто связана с повышенной чувствительностью к травам.
Амброзия (Ambrosia sp.) и полынь являются основными представителями семейства композовых. Амброзия — это инвазивный сорняк, пыльца которого обладает очень аллергенными свойствами. Она распространена главным образом в Северной Америке и в некоторых регионах Европы, особенно в долине Роны во Франции, северной Италии, а также в Центральной и Восточной Европе (Австрия, Венгрия, Румыния, Сербия, Словения и Хорватия). В этих регионах сенсибилизация собак с атопией встречается в 5–27% случаев, и амброзия часто является вторым по частоте аллергеном после дифтерии у собак с атопией. Симптомы у животных, страдающих аллергией, обычно носят сезонный характер (конец лета, осень).
Крапива (Urtica sp.) и париетария лекарственная (Parietaria judaica, P. officinalis) являются хорошо известными источниками клинически значимых аллергенов семейства Urticaceae. Париетария – наиболее аллергенная пыльца крапивных, опыляющаяся с апреля по октябрь в Средиземноморье. Однако она может вызывать клинические обострения в любое время года, а пыльца содержит ферменты, способные нарушать кожный барьер.
Клиническое значение растений семейств Chenopodiacea, Amarantacea и Polygonacea неизвестно, несмотря на случаи сенсибилизации.
Аллергия на декоративные растения (астры, маргаритки или подсолнечники), передающаяся воздушно-капельным путем, все чаще описывается у людей, но подобная сенсибилизация не была описана у животных.

Аллергия на споры плесени является спорным вопросом в ветеринарной медицине собак, поскольку было отмечено множество ложноположительных реакций in vivo и in vitro. Эти споры могут быть обнаружены во влажных (Alternaria, Aspergillus, Penicillium) или сухих (Cladosporium sp.) средах обитания, в зависимости от сезона спорообразования.
Некоторые виды плесени, паразитирующие на растениях, например Ustilago sp., могут производить очень большое количество спор, которые легко обнаруживаются в шерсти собак и вызывают реакции гиперчувствительности (личные наблюдения).
На сегодняшний день выявлено более 150 аллергенов плесени; однако окончательного исследования аллергии на плесень у собак пока не опубликовано.

Несколько эпидемиологических исследований подчеркнули потенциальную роль окружающей среды в развитии CAD (аллерген-ассоциированной болезни собак). Одно ретроспективное исследование из Швеции, проведенное на трех предрасположенных породах — боксере, бультерьере и вест-хайлендском белом терьере, — показало, что собаки, у которых развилась CAD, проводили значительно больше времени в помещении. В более крупном исследовании лабрадоров и ретриверов в Германии и Швейцарии Мёри и др. выявили некоторые предрасполагающие факторы окружающей среды, что еще раз подтверждает важность внутренней среды. В этом исследовании проживание в сельской местности, с другими собаками и кошками, или регулярные прогулки в лесу были связаны с более низким риском развития CAD. Напротив, проживание в помещении являлось предрасполагающим фактором для CAD. Однако эти ассоциации не доказывают причинно-следственную связь или потенциальную роль аэроаллергенов.
Другим способом изучения связи между аллергенами окружающей среды и АД является оценка присутствия аллергенов в окружающей среде у собак с аллергией и без нее. Исследование, в ходе которого сравнивалось окружение собак, чувствительных к HDM, с окружением здоровых контрольных животных, показало более высокую плотность HDM в зоне сна собак в обеих группах. Однако такие результаты не доказывают причинно-следственную связь (т.е. концентрация HDM могла быть иной, когда собака была изначально сенсибилизирована). Другое исследование не выявило какой-либо связи между воздействием HDM на подстилку или жилье лабрадоров, у которых развилась АД. Интересно, что в этом исследовании на покрытых коврами полах были обнаружены более высокие уровни Der p1 и глюканов плесени по сравнению с гладкими полами; однако уровни этих двух соединений не были повышены в шерсти и подстилке собак, живущих комнатах с ковровым покрытием. Это исследование также показало, что воздействие эндотоксинов обратно пропорционально связано с АД что свидетельствует о защитном эффекте высокого воздействия эндотоксинов в помещении на развитие этого заболевания. Этот защитный эффект грамотрицательных эндотоксинов может быть обусловлен их иммуномодулирующими свойствами, которые наблюдаются у людей.