CC BY
6DOI: 10.31550/1727-2378-2019-160-5-11-14
BY-NC-ND
Маркеры транзиторного и персистирующего ^
фенотипов синдрома бронхиальной обструкции у детей
Цель исследования: выявить биомаркеры транзиторного и персистирующего фенотипов синдрома бронхиальной обструкции (СБО) у детей раннего и дошкольного возраста. Дизайн: проспективное когортное клиническое исследование.
Материалы и методы. У 101 ребенка с рецидивирующим СБО в возрасте от 1 года до 6 лет были оценены исходные иммунограммы и концентрации интерлейкинов (К-1Р, К-4, К-6, К-8) в сыворотке крови. В ходе последующего 6-летнего наблюдения 18 детей выбыли из исследования. Из остальных участников на основании катамнестических данных были сформированы группы сравнения: когорта детей с транзиторным СБО, у которых не отмечалось рецидивов заболевания по истечении 6 лет наблюдения (первая группа, п = 39), и дети с персистирующим СБО с исходом в бронхиальную астму (вторая группа, п = 44). Группу контроля составили 32 условно здоровых ребенка соответствующего возраста.
Результаты исследования. Анализ концентраций цитокинов выявил статистически значимые различия между группами сравнения. Так, уровень К-8 в первой группе составил 5,6 ± 0,6 пг/мл, во второй — 10,1 ± 1,6 пг/мл (р = 0,004), уровень К-4 в первой группе был равен 4,0 ± 0,4 пг/мл, во второй — 9,9 ± 1,5 пг/мл (р = 0,001).
Заключение. Выявленные биомаркеры позволяют идентифицировать фенотипы рецидивирующего СБО у детей, прогнозировать исход заболевания и персонифицировать терапию.
Ключевые слова: дети, бронхиальная обструкция, фенотип, цитокины. Авторы заявляют об отсутствии возможных конфликтов интересов.
Для цитирования: Савенкова Н.Д., Джумагазиев А.А., Безрукова Д.А., Райский Д.В. Маркеры транзиторного и персистирующего фенотипов синдрома бронхиальной обструкции у детей // Доктор.Ру. 2019. № 5 (160). С. 11-14. РОТ: 10.31550/1727-2378-2019-160-5-11-14
и
Н.Д. Савенкова, А.А. Джумагазиев, Д.А. Безрукова, Д.В. Райский |
ФГБОУ ВО «Астраханский государственный медицинский университет» Минздрава России
О-*
О
13 и и
.3 Он
й ) es
О
Markers of Transient and Persistent Bronchial Obstruction Syndrome ^q'i Phenotype in Children
N.D. Savenkova, A.A. Djumagaziev, D.A. Bezrukova, D.V. Raiskiy
Astrakhan State Medical University of the Ministry of Health of Russia; 121 Bakinskaya Str., Astrakhan, Russian Federation 414000
Study Objective: To identify the markers of transient and persistent bronchial obstruction syndrome (BOS) phenotypes in preschool and primary school-aged children. Study Design: Prospective cohort clinical study.
Materials and Methods: 101 children with recurrent BOS aged 1 to 6 years old had their initial immunograms and serum interleukin (IL-1P, IL-4, IL-6, IL-8) concentrations assessed. During the further follow-up for 6 years 18 children were excluded from the study. The follow-up study allowed identifying the following comparisons from the remaining children: the group of children with transient BOS who did not have any disease relapses after 6 years of follow-up (group one, n = 39) and children with persistent BOS progressing into bronchial asthma (group two, n = 44). The control group comprised 32 conditionally healthy children of the respective age.
Study Results: The cytokine concentration analysis identified statistically significant differences between groups. IL-8 level in group 1 was 5.6 ± 0.6 pg/mL, whereas in group 2 it was 10.1 ± 1.6 pg/mL (p = 0.004); IL-4 level was 4.0 ± 0.4 pg/mL in group 1 and 9.9 ± 1.5 pg/mL in group 2 (p = 0.001).
Conclusion: These biomarkers allow identifying recurrent BOS phenotypes in children, making prognosis of disease and individualising therapy.
Keywords: children, bronchial obstruction, phenotype, cytokines. The authors declare that they do not have any conflict of interests.
For reference: Savenkova N.D., Djumagaziev A.A., Bezrukova D.A., Raiskiy D.V. Markers of Transient and Persistent Bronchial Obstruction Syndrome Phenotype in Children. Doctor.Ru. 2019; 5(160): 11-14. DOI: 10.31550/1727-2378-2019-160-5-11-14
Безрукова Дина Анваровна — д. м. н., заведующая кафедрой пропедевтики детских болезней, поликлинической и неотложной педиатрии ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ» Минздрава России. 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121. eLIBRARY.RU SPIN: 4310-2452. E-mail: dina-bezrukova@mail.ru
Джумагазиев Анвар Абдрашитович — профессор кафедры пропедевтики детских болезней, поликлинической и неотложной педиатрии ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ» Минздрава России, д. м. н., профессор, заслуженный врач РФ. 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121. eLIBRARY.RU SPIN: 2302-9460. E-mail: anver_d@mail.ru
Райский Дмитрий Валерьевич — к. м. н., доцент кафедры поликлинического дела и скорой медицинской помощи с курсом семейной медицины ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ» Минздрава России. 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121. eLIBRARY.RU SPIN: 8369-9544. E-mail: dm_eden@mail.ru
Савенкова Наталья Дмитриевна — ассистент кафедры пропедевтики детских болезней, поликлинической и неотложной педиатрии ФГБОУ ВО «Астраханский ГМУ» Минздрава России. 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121. E-mail: savenkova.natasha@mail.ru
Педиатрия № 5 (160), 2019 | Doîokо(р. fy | 11
Рецидивирующий синдром бронхиальной обструкции (СБО) у детей раннего и дошкольного возраста в настоящее время остается наиболее актуальной проблемой педиатрии. Неослабевающий клинический и научный интерес к рецидивирующему СБО во всем мире обусловлен как высокой частотой встречаемости, так и рядом дискуссионных вопросов, касающихся возможности его трансформации в другие нозологические формы на последующих этапах жизни.
Цель исследования: выявить биомаркеры транзиторно-го и персистирующего фенотипов синдрома бронхиальной обструкции у детей раннего и дошкольного возраста.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
В проспективное когортное клиническое исследование был включен 101 ребенок с рецидивирующим СБО — 60 мальчиков (59,4%) и 41 девочка (40,6%) в возрасте от 1 года до 6 лет, получавшие лечение в Детской городской клинической больнице № 2 г. Астрахани в период с 2010 по 2011 г.
Критериями включения детей в клиническое исследование являлись:
• возраст от 1 года до 6 лет;
• патогномоничные признаки бронхиальной обструкции;
• наличие трех и более эпизодов СБО в течение года;
• информированное добровольное согласие родителей на участие в исследовании.
Критерии исключения:
• ОРВИ, перенесенная в предшествующие 3 недели;
• рентгенологические признаки инфильтрации легочной ткани;
• наличие врожденных пороков развития челюстно-ли-цевой зоны, сердечно-сосудистой системы и респираторного тракта, бронхиальной астмы (БА), бронхолегоч-ной дисплазии, а также генетических дефектов, сопровождающихся первичной или вторичной дыхательной недостаточностью.
Рецидивирующий СБО устанавливали на основании жалоб, анамнестических сведений и данных объективного осмотра, результатов клинико-лабораторных и рентгенологических исследований. На момент обследования прогностический астматический индекс (англ. Asthma Predictive Index) у детей был низким [1, 2].
Иммунологическое исследование включало: определение относительного количества Т- и В-лимфоцитов в периферической крови; исследование фагоцитарного звена иммунитета с определением процента фагоцитоза (ПФ) и индекса фагоцитоза (ИФ), оценкой функциональной активности фагоцитов с использованием спонтанного и индуцированного теста с нитросиним тетразолием (НСТ-тест); изучение в сыворотке крови уровней иммуноглобулинов (IgA, IgG, IgM) иммуноэлектрофоретическим методом [3] и интерлейкинов (IL-1P, IL-4, IL-6, IL-8) «сэндвич»-методом твердофазного ИФА с применением коммерческих наборов производства ООО «Цитокин» (г. Санкт-Петербург).
В ходе динамического наблюдения в течение 6 лет из группы исследования выбыли 18 детей по причине смены местожительства (переезд в другой город или страну), и/или отсутствия первичной медицинской документации, и/или отказа родителей от участия детей в исследовании. Таким образом, под наблюдением остались 83 ребенка.
На основании катамнестических данных были выделены 39 детей с благоприятным исходом заболевания (первая группа с транзиторным СБО, англ. transient wheeze) и 44 ребенка
с исходом в БА (вторая группа с персистирующим СБО, англ. persistent wheeze). Диагноз БА верифицировали в соответствии с национальной программой «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика» [1, 2, 4].
В контрольной группе были обследованы 32 условно здоровых ребенка в возрасте от 1 года до 6 лет: 19 (59,4%) мальчиков и 13 (40,6%) девочек. Дети контрольной группы в течение 4 недель, предшествовавших обследованию, не болели вирусными и бактериальными инфекциями.
Исследования проводились на основе собственных наблюдений и данных медицинской документации в соответствии с текущей версией Хельсинкской декларации по медицинским исследованиям [5] при условии отсутствия необходимости в дополнительных заборах крови или амбулаторных посещениях.
Статистическая обработка полученных данных выполнена с использованием пакета SPSS Statistics 17.0 for Windows (SPSS Inc., США) и Microsoft Office Excel 2007. Описательная статистика представлена в виде М ± m, где М — среднее арифметическое значение, m — среднеквадратичное отклонение. В случае нормального распределения признака использовали количественные переменные. При ненормальном распределении признака и/или малом размере выборки сравнение проводили с помощью непараметрического критерия Манна — Уитни (U) для двух независимых выборок и критерия Краскела — Уоллиса для трех и более независимых выборок. Качественные признаки описаны в виде относительной частоты наблюдений (%). Результаты рассматривали как статистически значимые при р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Особенностью иммунной системы у детей как первой, так и второй группы было изменение фагоцитарной активности. Наиболее выраженные нарушения выявлены в системе фагоцитоза. Они характеризовались снижением ПФ у 17 (43,6%) детей с транзиторным СБО (первая группа) и 18 (40,9%) детей с персистирующим СБО (вторая группа); среднее значение ПФ составило 49,6 ± 2,7% и 48,9 ± 2,9% соответственно (р = 0,800; критерий Краскела — Уоллиса). При этом отмечалось усиление поглотительной функции фагоцитов у детей с рецидивирующим СБО по отношению к контрольному показателю. Так, ИФ был повышен у 33 (84,6%) детей с транзиторным СБО и 36 (81,8%) детей с персистирующим СБО; среднее значение ИФ в первой группе составило 17,5 ± 1,1 усл. ед., во второй группе — 16,2 ± 1,2 усл. ед. (в обоих случаях различия с контролем статистически значимы: р = 0,002 и р = 0,020 соответственно; критерий Манна — Уитни).
Снижение поглотительной функции нейтрофилов, способствующее рецидивированию респираторных инфекций, формированию гиперреактивности дыхательных путей, зафиксировано только у 7 (15,9%) пациентов с персистирующим СБО.
Изменения в иммунограмме у детей с рецидивирующим СБО характеризовались усилением функциональных особенностей фагоцитов путем активации кислородозависимых механизмов киллинга у 20 (51,3%) пациентов первой группы и 22 (50,0%) — второй группы. Спонтанный НСТ-тест: 45,2 ± 5,5 усл. ед. (при сравнении с контролем р = 0,003; критерий Манна — Уитни) и 45,4 ± 5,9 усл. ед. (при сравнении с контролем р = 0,020; критерий Манна — Уитни) в первой и второй группах соответственно. Недостаточность кислородозависимого метаболизма фагоцитов определена у 2 (5,1%) пациентов с транзиторным СБО и 5 (11,4%) — с персистирующим СБО.
12 | boctor.| Pediatrics No. 5 (160), 2019
У детей сравниваемых групп выявлено повышение резервных возможностей фагоцитов в сравнении с контролем. Так, показатель индуцированного НСТ-теста у детей с транзиторным СБО составил 69,6 ± 5,0 усл. ед. (р = 0,040; критерий Манна — Уитни), у детей с персистирующим СБО — 77,9 ± 5,2 усл. ед. (р = 0,009; критерий Манна — Уитни). Интересно отметить снижение результатов индуцированного НСТ-теста у 4 (10,3%) пациентов первой группы и 8 (18,2%) — второй группы.
Изучение показателей активности Т- и В-клеточного звеньев иммунитета у детей с рецидивирующим СБО показало отсутствие статистически значимых отличий обеих основных групп от контроля. Выявленные с помощью рутинных методов диагностики изменения иммунологической реактивности у детей с рецидивирующим СБО не имели межгрупповых различий. Поэтому чрезвычайно важным представлялось исследовать цитокиновую регуляцию врожденного и адаптивного иммунитета с целью изучения цитокинового профиля у детей с транзиторным и персистирующим СБО.
Концентрации К-4, К-6, К-8 в сыворотке крови у обследованных детей статистически значимо различались между группами (р < 0,05; критерий Краскела — Уоллиса). Обращает на себя внимание, что у детей с персистирующим СБО показатели К-4, К-6, К-8 были статистически значимо выше, чем в контрольной группе (р < 0,05; критерий Манна — Уитни), в отличие от пациентов с транзиторным СБО, у которых из трех названных цитокинов статистически значимые различия обнаружены только по уровню К-6 (рис. 1-3). Показатель К-1Р в обеих группах исследования был близок к контроль-
Рис. 1. Уровень IL-4 у детей с транзиторным и персистирующим фенотипами бронхообструкции, пг/мл
p = 0,772
54,0
p = 0,001
13,0
p = 0,001
8,3
M 4,1
,0,9
M 3,7
0,9
Transient wheeze
Persistent wheeze
Control
Рис. 2. Уровень IL-6 у детей с транзиторным и персистирующим фенотипами бронхообструкции, пг/мл
p = 0,001
45,5
45,9
M 5,2
Transient wheeze Persistent wheeze
Control
ному (p > 0,05; критерий Манна — Уитни) (рис. 4). При парном сравнении между первой и второй группами выявлены статистически значимые различия по показателям IL-4, IL-6 и IL-8 (р < 0,05; критерий Манна — Уитни): уровень IL-4 в первой группе составил 4,1 ± 0,4 пг/мл, во второй — 9,9 ± 1,5 пг/мл (р = 0,001); уровень IL-6 у детей с транзиторным и персистирующим СБО был равен 11,7 ± 1,4 пг/мл и 15,5 ± 1,4 пг/мл соответственно (р = 0,025); уровень IL-8 у детей первой и второй групп составил 5,6 ± 0,6 пг/мл и 10,1 ± 1,6 пг/мл соответственно (р = 0,004) (см. рис. 1-3).
ОБСУЖДЕНИЕ
Результаты исследования свидетельствуют, что у детей с персистирующим фенотипом бронхиальной обструкции вне зависимости от пола и возраста статистически значимо повышаются концентрации как провоспалительных (IL-6, IL-8), так и противовоспалительных цитокинов (IL-4). Клинические данные свидетельствуют о значимости Th2-цитокина IL-4 в поддержании воспаления и формировании бронхиальной гиперреактивности [6-10]. Вместе с тем в ряде исследований показано, что повышение уровней провоспалительных цитокинов является особенностью созревания иммунной системы в раннем возрасте; появляется все больше доказательств того, что экспрессия Т1п1-цитокинов (IL-1ß, IL-8) имеет существенное значение в патогенезе рецидивирующего СБО у детей [10, 11].
В литературе имеются данные, что у детей с рецидивирующим бронхообструктивным синдромом после купирования обструкции сохраняются умеренно высокие уровни
Рис. 3. Уровень IL-8 у детей с транзиторным и персистирующим фенотипами бронхообструкции, пг/мл
p = 0,295
Transient wheeze Persistent wheeze
Control
Рис. 4. Уровень IL-1ß у детей с транзиторным и персистирующим фенотипами бронхообструкции, пг/мл
p = 0,398
19,2
p = 0,076
21,4
p = 0,292
M 5,3
1,07
M 6,8
M 5,2
Transient wheeze Persistent wheeze
Control
M
Педиатрия № 5 (160), 2019 | DotUKо(р. fy | 13
провоспалительных цитокинов IL-1P, IL-6, способные стимулировать активность моноцитарно-фагоцитарного звена, и адаптивный иммунитет, который, с одной стороны, направлен на потенцирование бактерицидности, а с другой — способствует поддержанию воспаления, приводя к гиперреактивности дыхательных путей [12].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
У детей с персистирующим фенотипом бронхообструкции отмечается экспрессия медиаторов воспаления, инициирующих как Th2-, так и Т1п1-иммунный ответ. По-видимому,
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы (пересмотр 2014 г.). Пер. с англ. под ред. А.С. Белевского. М.: Российское респираторное общество; 2015. 148 с. [Global'naya strategiya lecheniya i profilaktiki bronkhial'noi astmy (peresmotr 2014 g.). Per. s angl. pod red. A5. Belevskogo. M.: Rossiiskoe respiratornoe obshchestvo; 2015. 148 s. (in Russian)]
2. Национальная программа «Бронхиальная астма у детей. Стратегия лечения и профилактика». 5-е изд., перераб. и доп. М.: Оригинал-макет; 2017. 160 с. [Natsional'naya programma "Bronkhial'naya astma u detei. 5trategiya lecheniya i profilaktika". 5-e izd., pererab. i dop. M.: Original-maket; 2017. 160 s. (in Russian)]
3. Хаитов Р.М., Ильина Н.И. Аллергология и иммунология. Национальное руководство. М.: ГЭОТАР-Мед; 2013. 640 с. [Khaitov R.M., Il'ina N.I. Allergologiya iimmunologiya. Natsional'noe rukovodstvo. M.: GEOTAR-Med; 2013. 640 s. (in Russian)]
4. Савенкова Н.Д., Джумагазиев А.А., Безрукова Д.А. Рецидивирующий бронхит у детей: состояние проблемы. Астраханский мед. журн. 2014; 9(1): 29-37. [5avenkova N.D., Dzhumagaziev A.A., Bezrukova D.A. Retsidiviruyushchii bronkhit u detei: sostoyanie problemy. Astrakhanskii med. zhurn. 2014; 9(1): 29-37. (in Russian)]
5. WMA Declaration of Helsinki — Ethical Principles for Medical Research Involving Human 5ubjects. https://www.wma.net/ policies-post/wma-declaration-of-helsinki-ethical-principles-for-medical-research-involving-human-subjects/ (дата обращения — 10.10.2018).
6. Landgraf-Rauf K., Anselm B., 5chaub B. The puzzle of immune phenotypes of childhood asthma. Mol. Cell. Pediatr. 2016; 3(1): 27. DOI: 10.1186/s40348-016-0057-3
7. Fahy J.V. Type 2 inflammation in asthma — present in most, absent in many. Nat. Rev. Immunol. 2015; 15(1): 57-65. DOI: 10.1038/ nri3786
это объясняется вовлечением в патологический процесс более одного иммунного механизма, запускающего каскад патологических событий, которые направлены на поддержание воспалительных реакций, приводящих к рецидивам бронхообструктивного синдрома.
Высокие уровни IL-4, IL-8 могут быть биомаркерами для исходного фенотипирования рецидивирующего синдрома бронхиальной обструкции у детей раннего и дошкольного возраста с последующим прогнозированием риска развития бронхиальной астмы, что нацелит на персонифицированную профилактику заболевания.
8. Kim H., Ellis A.K., Fischer D., Noseworthy M., Olivenstein R., Chapman K.R. et al. Asthma biomarkers in the age of biologies. Allergy Asthma Clin. Immunol. 2017; 13: 48. DOI: 10.1186/s13223-017-0219-4
9. Malmstrom K., Lehto M., Majuri M.L., Paavonen T., Sarna S., Pelkonen A.S. et al. Bronchoalveolar lavage in infants with recurrent lower respiratory symptoms. Clin. Transl. Allergy. 2014; 4: 35. DOI: 10.1186/2045-7022-4-35
10. Селиверстова Е.Н., Башкина О.А. Инновационные подходы к разработке дифференциально-диагностических и прогностических критериев различных клинико-патогенетических вариантов бронхообструктивных заболеваний у детей. Сб.: Исследования молодых ученых — вклад в инновационное развитие России: доклады молодых ученых в рамках программы «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» («У.М.Н.И.К.»), г. Астрахань, 14-16 мая 2014 г. Астрахань: 92-3. [Seliverstova E.N., Bashkina O.A. Innovatsionnye podkhody k razrabotke differentsial'no-diagnosticheskikh i prognosticheskikh kriteriev razlichnykh kliniko-patogeneticheskikh variantov bronkhoobstruktivnykh zabolevanii u detei. Sb.: Issledovaniya molodykh uchenykh — vklad v innovatsionnoe razvitie Rossii: doklady molodykh uchenykh v ramkakh programmy "Uchastnik molodezhnogo nauchno-innovatsionnogo konkursa" ("U.M.N.I.K."), g. Astrakhan', 14-16 maya 2014 g. Astrakhan': 92-3. (in Russian)]
11. Van de Kant K.D., Klaassen E.M., Jobsis Q., Koers K., Rijkers G.T., van der Grinten C.P. et al. Wheezing in preschool children is associated with increased levels of cytokines/chemokines in exhaled breath condensate. J. Allergy Clin. Immunol. 2010; 26(3): 669-71. DOI: 10.1016/j.jaci.2010.07.013
12. Романцев М.Г., Мельникова И.Ю., Ершов Ф.И. Респираторные заболевания у часто болеющих детей. Настольный справочник врача. М.: ГЭОТАР-Мед; 2017. 160 с. [Romantsev M.G., Mel'nikova I.Yu., Ershov F.I. Respiratornye zabolevaniya u chasto boleyushchikh detei. Nastol'nyi spravochnik vracha. M.: GEOTAR-Med; 2017. 160 s. (in Russian)] g]
ЧИТАЙТЕ
бронхиальная обструкция
Статья по этой тематике в выпуске «Доктор.Ру» Педиатрия:
• Спичак Т. В., Лукина О. Ф. Синдром бронхиальной обструкции у подростка после струмэктомии // Доктор.Ру. 2016. № 6 (123). С. 17-19.
Полная версия статьи доступна на сайте https://journaldoctor.ru
14 | Doctor.| Pediatrics No. 5 (160), 2019
