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 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.