CC BY
31
Микробные факторы, инициирующие
^ W W
развитие бронхиальной астмы у детей
Чернуский В.Г.
Харьковский национальный университет им. В.Н. Каразина
Chernusky V.G.
V.N. Karazin Kharkiv National University, Ukraine
Microbial factors initiating the development of bronchial asthma in children
Резюме. Показана роль микробного фактора в развитии бронхиальной астмы (БА)удетей. Подробно представлен микропейзажмокроты, ,выделенной у детей с БА. Обсуждена роль мимикрирующих антигенов в структуре микроорганизмов и их роль в переключении патологического процесса на аутоиммунную основу что является одной из причин усугубления тяжести течения заболевания. Ключевые слова: бронхиальная астма, микроорганизмы, мимикрирующие антигены, аутоиммунный процесс.
Медицинские новости. - 2014. - №3. - С. 74-77. Summary. The role of microbial factor in the development of asthma in children. Presented in detail microview sputum selected patients wtth asthma in children. The role of antigen mimicking the structure of microorganisms and their role in the pathological process of switching to an autoimmune basis, which is one of the reasons for exacerbating the severity of the disease. Keywords: asthma, microorganisms, mimic antigens, autoimmune process. Meditsinskie novosti. - 2014. - N3. - P. 74-77.
Бронхиальная астма (БА) по распространенности заболеваемости, уровню смертности, экономическим затратам занимает одно из ведущих мест среди детей всех возрастных групп [1, 5, 6, 12].
БА рассматривают как самостоятельную нозологическую форму, при которой развивается хроническое аллергическое воспаление, сопровождающееся обратимой бронхиальной обструкцией и гиперреактивностью бронхов [3, 6, 8, 11]. Для коррекции хронического аллергического воспаления активно применяются современные схемы протоколов лечения. Однако несмотря на все достижения аллергологии, доля больных, у которых достигнут полный контроль над симптомами БА, не превышает пяти процентов (Global Burden of Astma Report (GBAR), 2004). Поэтому, наряду с изучением основного механизма развития БА, внимание исследователей стали привлекать неатопические факторы, усугубляющие риск развития болезни и частоту обострений при их воздействии. К числу таковых относятся микроорганизмы и вирусы, персистирующие в бронхо-легочной системе [2, 4, 10, 13].
В целях достижения контроля выраженности симптомов БА и улучшения прогноза заболевания наибольший интерес представляет выявление роли в этиопатогенезе БА как грамположитель-ных, так и грамотрицательных микроорганизмов, которые способны к длительной персистенции в структурах бронхолегоч-ной системы, создавая возможность постоянного поддерживания и прогресси-
рования хронического персистирующего воспаления в бронхолегочной системе и усугубляя тяжесть течения заболевания [1, 4, 5, 7].
Благодаря достижениям в изучении иммунопатологии БА получены более точные представления о специфичности различных микробных антигенов как при верификации диагноза с использованием тестов in vitro, так и в провокационных тестах [4, 10, 14, 16]. Ряд авторов указывают на важность микробного фактора в реализации бронхоспазма, доказывают его причинную роль в развитии механизмов гиперчувствительности на уровне клеточно-тканевых структур трахеоброн-хиального дерева [5, 9, 10].
Показано, что астмический ответ на микробный фактор у детей, больных БА, мог бы вызываться механизмами, опосредованными IgE или другими иммуноглобулинами, или впоследствии через лектины своих микроорганизмов, что доказано на основании многочисленных экспериментальных и клинический данных [4, 14].
Изменение микробиоценоза в брон-холегочной системе при БА у детей может приводить к развитию гиперчувствительности бронхов не только через аллергический механизм с образованием специфических антител, но и через антигены мимикрии бронхолегочных структур, компоненты которых они включают в свою мембрану при персистировании в трахео-бронхиальном дереве [13, 14].
Многие исследователи отмечают отсутствие полного совпадения бакте-
риологических данных и результатов постановки кожных проб, провокационных тестов, что и объясняет различные взгляды на роль микроорганизмов в этиологической структуре БА у детей. Вопрос о механизмах действия микробных антигенов при БА у детей необходимо рассматривать с позиций того, что они могут вызвать сенсибилизацию любого типа (I, III, IV). В зависимости от типа повышенной чувствительности возможны различные патогенетические механизмы, определяющие тяжесть течения заболевания. Так, при постановке провокационных проб с микробными антигенами ответная реакция может развиваться по немедленному, замедленному или промежуточному типу, механизм которого не выяснен, что делает проблему изучения этиологического фактора в развитии БА наиболее актуальной.
Цель исследования - изучение не-атопических факторов, инициирующих развитие бронхиальной астмы у детей.
Материалы и методы
Для изучения роли неатопических факторов, инициирующих развитие бронхиальной астмы, нами проведена оценка микроорганизмов, выделенных из мокроты, и наличие в их структуре антигенов мимикрии клеточнотканевых структур бронхолегочной системы у 135 детей в возрасте от 5 до 14 лет, больных БА, в период обострения. Неаллергическая (НАБА) диагностирована у 45 детей, атопическая (АТБА) - 44, смешанная (СМБА) - 46 детей. Диагноз устанавливали согласно классификации, принятой
Табл Ща 11 Качественный и количественный состав микроорганизмов, выделенных из мокроты обследованных детей в период обострения
Микроорганизм Микроорганизмы и их ассоциации мокроты, %
НАБА СМБА АТБА
n=45 n=46 n=44
абс. % абс. % абс. %
S. aureus 8 17,9±3,5 7 15,2±2,2 4 9,1±1,5
S. pyogenes 5 11,1±1,8 6 13,1±2,6 3 6,8±1,3
E. coli 4 8,9±1,2 5 10,9±2,1 5 11,4±1,3
Ps. aeruginosa 6 13,3±2,3 7 15,2±3,1 7 16,0±4,2
Pr. mirabilis 4 8,9±1,2 3 6,5±1,2 6 13,6±1,9
C.albicans 2 4,4±0,6 5 10,9±2,1 8 18,2±3,4
S. aureus + S. pyogenes 5 11,1±2,8 4 8,7±1,2 2 4,5±0,7
S. aureus + E.coli 2 4,4±0,6 2 4,3±0,5 3 6,8±1,1
S. aureus + Ps. aeruginosa 6 13,3±2,6 4 8,7±1,2 4 9,1±1,5
S. aureus + Pr. mirabilis 3 6,7±1,3 3 6,5±1,2 2 4,5±0,7
Всего 45 100 46 100 44 100
съездом педиатров и утвержденной приказом МЗ Украины №04.01.12-8-1178 от 14.12.2009 г., и МКБ-10.
Микробиологические исследования выделенной мокроты проводили общепринятыми методами: посев на твердые и жидкие питательные среды с последующим выделением изолятов и их микроскопию, биохимическую и серологическую идентификацию. Идентификацию изолятов проводили в соответствии с положением приказа МЗ СССР №535 [11] и токсономичными тестами определителя бактерий Берджи [15]. Их этиологическую значимость, согласно Международному стандарту, учитывали по уровню микробного числа не менее 106 в 1 мл мокроты. Наличие мимикрирующих антигенов структур бронхолегочной ткани в микроорганизмах, выделенных из мокроты больных БА детей, определяли с помощью гипериммунных органоспе-цифических сывороток в реакции агглютинации по методу Е.Ф. Чернушенко, Л.С. Когосовой [16]. Гипериммунные ор-ганоспецифические сыворотки получали путем посхемного внутрикожного введения кроликам водносолевых экстрактов трахеи, бронхов и легочной ткани от случайно погибших детей с I (0) группой крови через 2-4 часа от момента гибели. Математическая обработка результатов исследования проведена с помощью общепринятых методов статистики с использованием критерия Стьюдента [8].
Результаты и обсуждение
Возможной причиной возникновения БА у всех исследуемых детей разных
возрастных групп является микробный фактор. Качественный и количественный состав микроорганизмов, выделенных из мокроты у 135 детей в возрасте от 5 до 14 лет, больных БА, в период обострения, представлен в табл. 1.
У детей с АТБА с наименьшей частотой из мокроты выделялись: S. pyogenes - 3 (6,8±1,3%), S.aureus - 4 (9,1 ±1,5%) и E.coli - 5 (11,4±1,3%), из ассоциаций S. aureus + S. pyogenes - 2 (4,5±0,7 %), S. aureus + P. mirabilis - 2 (4,5±0,7%); с наибольшей частотой: C.albicans -8 (18,2±3,4 %), Ps. aeruginosa - 7 (16,0±3,2 %), и из ассоциаций S. aureus+ Ps. aeruginosa - 4 (9,1 ±1,5 %), и S. aureus + E. coli - 3 (6,8±1,1 %).
У детей с НАБА выделялись с наименьшей частотой: грибы рода C. albicans - 2 (4,4±1,4%) а также ассоциации: S. aureus + E. coli - 2 (4,4±1,4%) и S. aureus + Pr. mirabilis - 3 (6,7±1,7%), с наибольшей частотой: S. aureus -8 (17,9±3,5 %) и Ps. aeruginosa - 6 (13,3±2,6%), из ассоциаций: S. aureus+ Ps. aeruginosa - 6 (13,3±2,6 %) и S. aureus + S. pyogenes - 5 (11,1±2,8%).
У детей со СМБА с наименьшей частотой из мокроты выделялись: Pr. mirabilis - 3 (6,5±1,8%) и грибы рода C.albicans - 5 (10,9±4,1%) из ассоциаций S.aureus + E.coli - 2 (4,3±1,6%); S.aureus+ Pr. mirabilis - 3 (6,5±1,8%), с наибольшей частотой: S.aureus - 7 (15,2±3,1%), Ps.aeruginosa - 7 (15,2±3,1%) из ассоциаций: S.aureus + S.pyogenes - 4 (8,7±1,9%) и S.aureus + Ps. aeruginosa - 4 (8,7±1,9 %).
Следует отметить относительно вы-
сокую частоту ассоциаций пиогенных кокков с грамположительными и грам-отрицательными микроорганизмами, выделенными из мокроты, а также ней-трофильных лейкоцитов, эозинофилов, спиралей Куршмана и кристаллов Шар-ко-Лейдена.
Наличие в мокроте патогенной и условно-патогенной микрофлоры и их ассоциаций у детей с различными формами БА может указывать на наличие дисбиотических процессов в бронхоле-гочной системе. Участие выделенной из мокроты микрофлоры в этиопатогенезе заболевания доказательно может быть определено по выявлению в их структуре мимикрирующих антигенов трахеи, бронхов и легочной ткани, которые переводят патологический процесс в брон-холегочной системе на аутоиммунную основу.
Для определения у выделенных штаммов микроорганизмов антигенов мимикрии к клеточным структурам трахеи, бронхов и легочной ткани нами были проведены эксперименты на 9 кроликах породы шиншилла. В эксперимент были включены животные в возрасте 5,5-6 месяцев со средним весом 2750-2800 г. Работа с животными проводилась в соответствии с Европейской конвенцией об использовании экспериментальных позвоночных животных в научных целях. Все животные находились в условиях содержания, соответствующих международным нормам вЬР.
Перед опытом у животных в течение 3 суток проводилась ежедневная двукратная термометрия, оценивалось общее клиническое состояние животных, выраженность инстинктов и рефлексов, также измерялись ритм сердечных сокращений (193±7,3) и частота дыхания (б5±5,1) в одну минуту.
Были приготовлены гипериммунные моноспецифические кроличьи сыворотки к антигенам трахеи, бронхов и легочной ткани. Антигенным материалом служили секционные образцы бронхолегочной системы от случайно погибших детей с I (0) группой крови. В качестве тканевых антигенов использовали водно-солевые экстракты, полученные из ткани трахеи, бронхов и легочной ткани. Антигенную активность полученных экстрактов устанавливали по количественному содержанию белка, определенного по методу Е.Ф. Чер-нушенко, Л.С. Когосовой [16].
Гипериммунизацию кроликов проводили путем посхемного подкожного введения антигенов в следующих рассчи-
Табп¡ца 21 Антигенная мимикрия клинических штаммов микроорганизмов, выделенных из мокроты больных БА детей в периоде обострения, к структурам бронхолегочной системы (М ± m)
Исследуемые штаммы Количество штаммов Агглютинация сыворотки к антигену
трахеи бронхов легких
% позитивных титр (контроль 1:230) % позитивных Титр (контроль 1:304) % позитивных титр (контроль 1:309)
Неаллергическая бронхиальная астма (НАБА), n=45
Стафилококк 8 70 1:68,6±3,2 100 149,2±2,8 50 1:89,6±7,2
Стрептококк 5 62,5 1:131,2±7,9 75 108,4±7,7 75 1:64,0±3,9
Кишечная палочка 4 33,3 1:85,3±5,6 55,5 27,5±3,3* 44,4 1:19,2±2,2*
Синегнойная палочка 6 33,3 1:17,6±1,8* 41,6 18,8±2,2* 58,3 1:29,6±4,4*
Протей 4 42,8 1:21,3±2,9* 57,1 10,0±1,6* 42,8 1:21,3± 1,5*
Смешанная бронхиальная астма (СМБА), n=46
Стафилококк 7 100 1:170,6±8,8 100 1:213,3± 10,5 100 1:85,3±6,2
Стрептококк 6 100 1:48±2,7 100 1:128±4,2 100 1:98±3,2
Кишечная палочка 5 50 1:64±3,3 100 1:96±3,7 100 1:128±6,5
Синегнойная палочка 7 100 1:49±2,2 100 1:97±2,9 100 1:160±8,1
Протей 3 100 1:24±1,7* 100 1:64±2,3 100 1:48±3,2
Атопическая бронхиальная астма (АТБА), n=44
Стафилококк 4 80 1:44,8±2,9* 100 1:44,7±3,1* 100 1:44,8±2,2*
Стрептококк 3 75 1:21,3± 1,6* 50 1:16,3±2,8* 25 1:8,7± 1,22*
Кишечная палочка 5 66,6 1:10,0± 1,3* 50 1:37,2±2,2 66,6 1:26,0± 1,9*
Синегнойная палочка 7 71,4 1:25,6± 1,9 57 1:28,4± 1,7 57 1:18,0± 1,5*
Протей 6 60 1:26,5±2,1* 60 1:21,3± 1,1 80 1:27,3± 1,2*
П р и м е ч а н и е : * - достоверные отличия показателей от титр-контроля (Р<0,05).
танных по белку дозах: 50 мкг - 100 мкг -150 мкг - 200 мкг - 300 мкг. Интервал между инъекциями составлял 2-3 суток. Эффект гипериммунизации учитывали постановкой реакции преципитации. Полученные гипериммунные сыворотки характеризовались содержанием титров преципитинов к антигенам трахеи - 1:230, к антигенам бронхов - 1:304, к антигенам легочной ткани - 1:309.
Данные реакции агглютинации орга-носпецифических сывороток с микроорганизмами, выделенными из мокроты от детей с различными формами БА, представлены в табл. 2. При НАБА антигены мимикрии выявлены как у пиогенных кокков, так и у грамотрицательных микроорганизмов. Для грамотрицательных микроорганизмов значения титров антител носили фоновый или маловыраженный характер, относительно пиогенных кокков они достигали значений 1:131-1:149. Это подтверждает то, что пиогенным коккам принадлежит определяющее значение в этиопатогенезе данной формы заболевания. Наиболее выражено это положение прослеживается при СМБА, когда титр
антител органоспецифических сывороток со стафилококком достигает значений 1:128-1:213. Одновременно следует подчеркнуть нарастание антигенов мимикрии у грамотрицательных микроорганизмов (1:64-1:160), что, возможно, связано с нарастанием деструктивных изменений в бронхах и легочной ткани. При АТБА результаты реакции агглютинации представлены в значениях 1:18-1:44,8, наиболее низких по сравнению с НАБА и СМБА (см. табл. 2).
Проведенные исследования подтверждают наличие мимикрирующих антигенов клеточнотканевых структур бронхолегочной системы у микроорганизмов, выделенных из мокроты детей с БА, определяют индукцию патологического процесса, переводя его на аутоиммунную основу, что дает возможность рассматривать данное заболевание как хроническое воспаление в бронхолегочной системе, в основе которого ведущая роль принадлежит реакциям гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) и аутоиммунному компоненту.
Таким образом, результаты исследований показывают, что при всех формах БА выделенные из мокроты микроорганизмы содержат в различной степени выраженности антигены мимикрии к основным структурам бронхолегочной ткани и тем самым не только являются этиологическим фактором в развитии хронического аллергического воспаления, но и могут запускать аутоиммунный процесс у больных БА детей, усугубляя тяжесть заболевания. Если при этом учитывать, что антигенная мимикрия у выделенных микроорганизмов сочетается с присущими им патогенными свойствами (токсинообразование, продукция ферментов агрессии и т.д.), то становится очевидной целесообразность включения антибактериальных препаратов в комплексный протокол лечения НАБА, индивидуально варьируя препаратами направленного действия и биосовместимости для организма ребенка. При этом антимикробная терапия должна рассматриваться как метод санации бронхолегочной системы у больных БА детей.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Адо А.Д. Общая аллергология. - М.: Медицина, 1978. - 468 с.
2. Андрианова Е.Н, Снегирева Н.Ю., Рывкин А.И. // Педиатрия. - 2009. - №2. - С.94-98.
3. Баранов А.А., Балаболкин И.И. Детская аллергология: рук-во для врачей. - М.: ГЭОТАР-Медиа. -2009. - 687 с.
4. Беклемешев Н.Д. Иммунопатология и иммуноре-гуляция. - М.: Медицина, 1996. - 156 с.
5. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. - М.: Мед. информ. агентство, 2003. - 603 с.
6. Караулова А.В. Клиническая иммунология. - М.: Медицина, 2002. - 651 с.
7. Керопян Г. // Врач. - 1998. - №6. - С.9-11.
8. Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 352 с.
9. Ласица О.И., Охотоникова Е.Н. // Укр. пульмонол. журн. - 2004. - №1. - С.16-20.
10. Микробиология / И.Л.Дикий [и др.]. - Харьков: Прапор, 1999. - 414 с.
11. Об унификации методов микробиологических (бактериологических) методов исследования применяемых в клинико-диагностических лабораториях лечебно-профилактических учреждений. Приказ №535 от 22 апреля 1985 г. - М., 1985. -25 с.
12. Пыцкий В.И., Андрианова Н.В., Артомасова А.В. Аллергические заболевания. - М.: Триада-Х, 1999. - 470 с.
13. ФедосеевГ.В. [и др.] // Терапевт. архив. - 2009. -№3. - С.89-94.
14. Федосеева В.Н. // Рос. аллергол. журн. - 2005. -№3. - С.3-11.
15. Хоулд Д. Определитель бактерий Берджи. В 2 т. -. М.: Мир, 1997. - 437 с.
16. Чернушенко Е.Ф., Когосова К.С. Иммунологические исследования в клинике. - Киев: Здоров'я, 1978. - 159 с.
Поступила 30.10.2013 г.
Показатели гуморального иммунитета у пациентов с микотическим поражением кожи и ее придатков
Ахмедова С.Д.
Азербайджанский медицинский университет, Баку
Ahmedova S.D.
Azerbaijan Medical University, Baku
Indices of humoral immunity in patients with mycotic lesions
of skin and its appendages
Резюме. Проведено исследование гуморального звена иммунитета по показателям IgA, IgM, IgG у 43 больных с микотическим поражением кожи и ее придатков, протекающим как в виде моноинфекции, так и в виде сочетанной микст-инфекции. Ключевые слова: дерматомикозы, иммуноглобулины, эпидермофитон, трихофитон, микроспорум.
Медицинские новости. - 2014. - №3. - С. 77-79. Summary. There was held a research of humoral link of immunity by indexes IgA, IgM, IgG of 43 patients with mycotic lesions of skin and its appendages, passing both in form of monoinfection and in form of combinated mixed-infection. Keywords: dermatomycosis, immunoglobulins, dermatophyton, trichophyton, microsporum. Meditsinskie novosti. - 2014. - N3. - P. 77-79.
В структуре кожных заболеваний одной из самых распространенных но-зологий являются дерматомикозы. По общемировым данным, распространенность микотических поражений кожи и ее придатков в популяции составляет около 10%, достигая 60-80% у пациентов молодого возраста. Важную роль играет сопутствующая патология [1, 2]. Например, метаболический синдром и сахарный диабет сопровождаются микозом стоп и онихомикозом; диабетическая микроангиопатия с избыточной массой тела способствует возникновению паховой эпидермофитии, рубромикоза [3]. У детей и пациентов молодого возраста преобладают трихомикозы, микозы гладкой кожи. Чаще заболевание встречается у пациентов мужского пола, что обусловлено посещением подростками в основном мужского пола спортивных секций по контактным видам спорта (вольная борьба, айкидо, самбо и другие) [3, 4]. У пациентов пожилого возраста идет накопление полиморбидного фона, снижа-
ется скорость роста ногтевой пластинки, и поэтому частота онихомикоза среди лиц старше 65 лет достигает 80%. Также к факторам, способствующим развитию микотического процесса, можно отнести псориаз, новообразования, периферические сосудистые заболевания и иммунологическую дисфункцию [5, 6].
Все эти предрасполагающие моменты допускают заражение грибковой инфекцией с разной вирулентностью. Прогноз дерматомикозов определяется местом внедрения гриба и во многом -балансом противостоящих сил.
Имеются данные, свидетельствующие о серьезных сдвигах в иммунном статусе у больных дерматомикозами со стороны как имммунорегуляторных, так и имммуноэффекторных звеньев, позволяющих рассматривать эту проблему с точки зрения иммунопатологии. Иммунологические исследования показали, что, несмотря на разнонаправленность и определенную неодназначность иммунопатологических сдвигов у больных
с дерматомикозами, отмечаются значительные изменения в гуморальном звене иммунитета.
Основой концепции иммунопато-генеза микозов кожи и ее придатков является наличие фактора или нескольких факторов, способных, преодолев иммунный барьер, вызвать гиперпролиферацию кератиноцитов, так как оптимальным питательным субстратом для возбудителей дермато-микозов (Trichophyton, Microsporum и Epidermophyton) служит кератин, который в большом количестве содержится в роговом слое кожи и ее придатках. Проникновение патогенных грибов в кожу зависит от массивности инфицирующей дозы гриба, наличия у грибов способствующих прилипанию к коже и слизистой оболочке рецепторов и специфических ферментов (протеазы, липазы) [7].
Организм человека имеет специфические и неспецифические факторы защиты от инвазии грибов. К ним относятся:
