CC BY
10Научные статьи
11. Современные представления об иннервации слизистой оболочки полости носа / Е. В. Шкабарова [и др.] // Рос. оторинолар. - 2009. - №5. - С. 133-140.
12. Федоров В. Г. Гипотеза возникновения дегенеративных заболеваний и старения организма (информационного дисбаланса) // Мат. межрег. юбил. науч.-практ. конф. травматологов-ортопедов «Актуальные проблемы в травматологии, ортопедии». - Ижевск, 1997. - С. 105-107.
13. Федоров В. Г. Причины возникновения дегенеративных заболеваний и старения организма (гипотеза информационного дисбаланса) // Мед. интернет-новости MedLinks.Ru № 536 18.03.2007 URL: http://www. medlinks.ru/article.php?sid=28812 (дата обращения15.01.2014).
Федоров Владимир Григорьевич - докт. мед. наук., доцент каф. травматологии, ортопедии и ВПХ Ижевской ГМА. Россия, Удмуртия, 426034, г. Ижевск, ул. Коммунаров, д. 281, тел.: 8-(3412)-52-62-01, e-mail: [email protected]
УДК 616.211-002.8-072.1-073.584
ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ КОНТАКТНОЙ МИКРОЭНДОСКОПИИ И ЛАЗЕРНОЙ ФЛУОРЕСЦЕНТНОЙ СПЕКТРОСКОПИИ В ДИАГНОСТИКЕ АЛЛЕРГИЧЕСКОГО РИНИТА
М. А. Хорольская1, В. В. Салмин1, С. Г. Вахрушев1, Е. С. Владимирова2, Д. П. Скомороха1, А. Б. Салмина1, Е. А. Ермайкина1, Ю. С. Чупракова1
1 ГБОУ ВПО «Красноярский государственный медицинский университет им. В. Ф. Войно-Ясенецкого», г. Красноярск, Россия
(Ректор - проф. И. П. Артюхов)
2 ГБОУ ВПО «Сибирский федеральный университет», г. Красноярск, Россия (Ректор - проф. Е. А. Ваганов)
RATIONALE FOR THE USE CONTACT ENDOSCOPY
AND LASER FLUORESCENCE SPECTROSCOPY IN THE DIAGNOSIS
OF ALLERGIC RHINITIS
M. A. Khorolskaya1, V. V. Salmin1, S. G. Vakhrushev1, E. S. Vladimirova2, D. P. Skomoroha1, A. B. Salmina1, E. A. Ermaykina1, Y. S. Chuprakova1
1 Krasnoyarsk State Medical University of рго/. V. F. Voyno-Yasenetsky, Krasnoyarsk, Russia
2 Siberian Federal University, Krasnoyarek, Russia
В статье рассматриваются вопросы возможности использования контактной микроэндоскопии и лазерной флуоресцентной спектроскопии. Описаны теоретические предпосылки к применению данных методов в оториноларингологии, в частности для диагностики аллергического ринита. Сделаны выводы о том, что контактная микроэндоскопия и лазерная флуоресцентная спектроскопия потенциально информативны в диагностике, позволяют оценить структуру тканей полости носа без нарушения целостности слизистой оболочки и могут быть использованы в качестве методов экспресс-диагностики аллергического ринита.
Ключевые слова: контактная микроэндоскопия, лазерная флуоресцентная спектроскопия, аллергический ринит.
Библиография: 16 источников.
This article discusses the possibility of using the contact endoscopy and laser fluorescence spectroscopy. The theoretical background to the use of these methods in otorhinolaryngology, in particular for the diagnosis of allergic rhinitis. Conclusions that contact endoscopy and laser fluorescence spectroscopy in the diagnosis of potentially informative, allow us to estimate the structure of tissues of the nasal cavity without damaging the integrity of the mucosa and can be used as a method of rapid diagnosis of allergic rhinitis .
Keywords: contact endoscopy, laser fluorescence spectroscopy, allergic rhinitis.
Bibliography: 16 sources.
Российская оториноларингология № 4 (71) 2014 :
Аллергический ринит относится к широко распространенным заболеваниям [1, 3]. По данным эпидемиологических исследований разных стран, распространенность аллергического ринита составляет от 1 до 40%. Эпидемиологические исследования, проведенные в различных регионах России, показали, что частота аллергического ринита колеблется от 12 до 24% [3, 9], в Сибири аллергический ринит составляет 9,5% в общей структуре хронических заболеваний ЛОРорганов.
Следует отметить, что многие пациенты не считают ринит заболеванием и не обращаются к врачам. Тем не менее аллергический ринит относится к 10 заболеваниям, по поводу которых пациенты наиболее часто обращаются за медицинской помощью [13].
Аллергический ринит значительно снижает качество жизни пациентов и провоцирует развитие других заболеваний дыхательных путей и уха. Установлено, что у 24% детей аллергический ринит явился предрасполагающим фактором для развития среднего отита, а в 28% случаев - хронического синусита.
Аллергический ринит — это заболевание, которое характеризуется аллергическим (^Е-опосредованным) воспалением слизистых оболочек полости носа и проявляется чиханием, зудом в полости носа, выделениями из носа и затруднением носового дыхания, обратимым спонтанно или под влиянием лечения [4].
Аллергическое воспаление формируется после контакта с аллергенами.
Плазматические клетки синтезируют специфические ^Е-антитела, которые в дальнейшем связываются с особыми рецепторами на мембране тучных клеток и базофилов. При повторном попадании аллергена в сенсибилизированный организм происходят соединение аллергена с соответствующими аллерген-специфическими ^Е-антителами, активация тучных клеток и высвобождение из них биологически активных веществ, в первую очередь гистамина, лейкотрие-нов, простагландинов.
Ранняя фаза аллергической реакции развивается в течение нескольких минут после воздействия аллергена, клинически проявляется зудом в полости носа, чиханием, ринореей.
Через 4-6 ч после начала экспозиции аллергена в результате сложного каскада реакций, миграции клеток аллергического воспаления в ткани, формируется поздняя фаза. В патогенезе поздней фазы аллергического воспаления ведущая роль принадлежит эозинофилам.
Усиление экспрессии молекул клеточной адгезии на эндотелии и лейкоцитах нарушает микроциркуляцию и приводит к развитию инфильтрации тканей клетками аллергического воспаления - эозинофилами, базофилами, тучными
клетками, Т-лимфоцитами. Эти клетки выделяют в кровоток вторичные медиаторы (гистамина, цитокины и хемокины). Хемокины, в свою очередь вызывают выброс эозинофилами главного белка, эозинофильного катионного белка, ме-таллопротеиназ [4]. За счет высвобождения различных типов цитокинов происходят усиление продукции иммуноглобулина Е, стимуляция тканевой эозинофилии. Возникает персистирующее воспаление слизистой оболочки полости носа, а последующие воздействия аллергена усиливают клинические симптомы.
К симптомам поздней фазы хронического аллергического воспаления относятся заложенность носа, нарушение обоняния, гиперреактивность слизистой оболочки [2, 12].
Актуальными проблемами в оториноларингологии являются диагностика аллергического ринита и его дифференциальная диагностика с другими видами ринитов.
Особенно часто врачу-оториноларингологу приходится проводить дифференциальную диагностику аллергического и вазомоторного ринитов, что не всегда возможно клинически.
«Золотым стандартом» диагностики аллергического ринита является исследование иммуноглобулина Е (IgE) в крови, мазков из полости носа на эозинофилию. Данные методы диагностики дорогостоящи, проводятся и (или) интерпретируются смежным специалистом (врачом-лаборантом, аллергологом), требуют затраты времени (от 2 до 7 суток), что, в свою очередь, не позволяет своевременно назначить патогенетическую терапию аллергического ринита.
Все вышеизложенное позволяет нам предложить для повышения эффективности диагностики аллергического ринита применение инновационных методов диагностики, как-то:
- контактную микроэндоскопию;
- лазер-индуцированную спектрофлуориметрию.
Контактная микроэндоскопия - это визуализация поверхностных слоев эпителия in vivo и in situ после окрашивания слизистой оболочки раствором метиленового синего при увеличении в 60 раз [11].
Этот метод позволяет оценить структуру тканей полости носа без нарушения целостности слизистой оболочки, что помогает четко дифференцировать критерии отдельных форм хронического ринита.
При применении контактной микроэндоскопии исключается повреждение апикальной части клетки, снабженной ресничками, поскольку нарушение ее целостности приводит к немедленному прекращению мерцательного движения. Согласно эксперименту Брюкке извлечение даже небольшого участка мерцательного эпителия нарушает единство координации движения, что не-
= ^^
Научные статьи
благоприятно отражается на защитной функции слизистой оболочки полости носа [8].
Визуальный осмотр при контактной микроэндоскопии представляет собой достоверный анализ клеточных характеристик плоскостного изображения признаков с возможностью их подсчета.
Клетка как репрезентативная единица измерения ткани включает количественные и качественные характеристики ядра и цитоплазмы и способна охарактеризовать состояние данной ткани при различных формах хронического ринита. Форма и размер клетки, ее ядра и цитоплазмы, интенсивность и однородность их окраски характеризуют метаболизм в клетке, клеточный цикл. Количество продуцируемого железистыми клетками секрета определяет качество тканевого обмена. Метаплазия эпителия является следствием нарушенных процессов жизнеобеспечения клетки.
При микроэндоскопическом исследовании можно определить критерии:
- качественные (форма, размер ядра, однородность окраски эпителия, расположение клеточных элементов, продукция слизи, наличие метаплазии эпителия);
- количественные (количество ядер в поле зрения; цветовые координаты ядра, цитоплазмы, цветовое соотношение ядра, цитоплазмы; цветовой индекс ядра, цитоплазмы).
Таким образом, применение контактной микроэндоскопии возможно в диагностике аллергического воспаления и в проведении дифференциальной диагностики.
Одним из инновационных подходов к решению задачи диагностики аллергического ринита является использование УФ-лазер-индуцированной аутофлуоресцентной спектроскопии для анализа эндогенных (внутриклеточных) флуорофоров и гемопротеидов [16].
Увеличение флуоресценции пиридиновых нуклеотидов ассоциируется с увеличением их концентрации в восстановленном состоянии. Указанный эффект может наблюдаться при ишемии органа [6, 7]. Однако состояние слизистой оболочки носа в фазе обострения, наоборот, характеризуется развитием воспалительных процессов. Составляющими воспалительного процесса являются увеличение притока оксиге-нированной крови, усиление клеточного дыхания и снижение интенсивности люминесценции на
пике NADH. Указанный эффект наблюдается при воспалительных и некротических процессах внутренних органов [5, 10]. Изменения в спектрах аутофлуоресценции в указанных процессах происходят на длине волны 470 нм, соответствующей пику флуоресценции свободных пиридиновых ну-клеотидов в растворенной фазе - цитоплазмати-ческий пул. Однако вклад в аутофлуоресценцию могут вносить также ассоциированные с белком пиридиновые нуклеотиды. Особенностями последних является смещение пика флуоресценции в область 440 нм и увеличение квантового выхода. Особенностью использования УФ-лазер-индуцированной аутофлуоресцентной спектроскопии в медицинской диагностике является также информативность в отношении состояния пула гемопротеидов. Метод позволяет следить за степенью их оксигенации, что дает дополнительную информацию о метаболизме ткани.
Спектральные характеристики аутофлуо-ресценции ткани слизистой полости носа при развитии аллергического ринита могут быть ассоциированы с аккумуляцией в ткани активных лейкоцитов, в частности эозинофилов и нейтро-филов, чье присутствие поддерживает локальную аллергическую реакцию за счет секреции биологически активных веществ и продукции активированных форм кислорода. Обе субпопуляции лейкоцитов активны в плане фагоцитоза, чья реализация осуществляется благодаря NADPH-оксидазе. Метод диагностики аллергического ринита, основанный на двухфотонной флуоресцентной микроскопии эозинофилов в смывах из носовой полости, предложен в работе [14]. Основу метода составляет увеличенная аутофлу-оресценция эозинофилов, которую авторы предлагают наблюдать на пике полосы флавиновых коферментов.
Активация клеток, экспрессирующих NADPH-оксидазу, приводит к изменению их спектральных параметров и увеличению флуоресценции связанного с белками NADPH. Указанный эффект наблюдался как увеличение УФ-индуцированной (340 нм) аутофлуоресценции макрофагов при их активации с максимумом эффекта на длине волны 440 нм [15].
Таким образом, применение лазер-индуциро-ванной спектрофлуориметрии потенциально информативно в диагностике аллергического воспаления.
Выводы
Методы контактной микроэндоскопии и лазер-индуцированной флуоресцентной спектроскопии потенциально информативны в диагностике аллергического ринита.
Метод контактной микроэндоскопии и метод лазер-индуцированной флуоресцентной спектроскопии позволяют оценить структуру тканей полости носа без нарушения целостности слизистой оболочки.
Российская оториноларингология № 4 (71) 2014
Применение данных методов сокращает сроки диагностики вследствие технологической доступности и информативности, исключения привлечения смежных специалистов.
Включение контактной микроэндоскопии и лазер-индуцированной флуоресцентной спектроскопии в скрининговые исследования позволят использовать данные методы в качестве экспресс-диагностики аллергического ринита.
ЛИТЕРАТУРА
1. Балаболкин И. И. Распространенность, диагностика и лечение поллинозов у детей // Аллергология. - 1998. -№ 2. - С. 41-46.
2. Гущин И. С. Аллергическое воспаление и его фармакологический контроль. - М., 1998. - 250 с.
3. Ильина Н. И. Эпидемиология аллергического ринита // Рос. ринология. - 1999. - № 1. - С. 23-24.
4. Иммунология и аллергология для ЛОР-врачей: Руководство для врачей / Под ред. Д. К. Новикова. - М.: МИА. -512 с.
5. Интраоперационная лазер-индуцированная флуоресцентная спектроскопия при экспериментальном панкреатите / А. В. Арутюнян [и др.] // Сибир. мед. обозрение. - 2012. - № 5. - С. 20-24.
6. Использование флуоресцентной спектроскопии для оценки ишемического повреждения миокарда /
B. В. Салмин [и др.] // Журн. Сибир. фед. ун-та. Биология - 2011. - Т. 2, № 2. - С. 142-157.
7. Лазер-индуцированная аутофлуоресценция для оценки метаболизма и гемодинамики головного мозга / А. Б. Салмина [и др.] // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. - 2011. - Т. 5, N 3. - С. 32-39.
8. Пискунов Г. З., Пискунов С. З. Клиническая ринология: рук. для врачей. - М.: Мед. информ. агентство, 2006. -560 с.
9. Распространенность симптомов бронхиальной астмы, аллергического ринита и аллергодерматозов у детей по критериям ISAAC / Р. М. Хаитов [и др.] // Аллергия, астма и клиническая иммунология. - 1998. - № 9. -
C. 58-69.
10. Салмин В. В. Спектрофлуориметрический метод диагностики перитонита // Вестн. КрасГУ. Сер. физ.-мат. науки. - 2006. - № 9. - С. 43-47.
11. Хорольская М. А., Вахрушев С. Г., Терскова Н. В. Контактная микроэндоскопия в дифференциальной диагностике хронических ринитов // Рос. оторинолар. - 2010. - № 6 (49). - С. 61-66.
12. Durham S. R. The inflammatory nature of allergic diseases // Clin. and Exp. Allergy. - 1998. - Vol. 28, Suppl. 6. -Р. 20-24.
13. Gregory C., Cifaldi M., Tanner L. A. Targeted intervention programs: creating a customized practice model to improve the treatment of allergic rhinitis in a managed care population/ Am. J. Manag Care. - 1999. - Vol. 5. - P. 485-496.
14. Identification of nasal eosinophils using two-photon excited fluorescence / N. Safdarian [et al]. //Annals of allergy, asthma & immunology : official publication of the American College of Allergy, Asthma, & Immunology. - 2011. -Vol. 106, N 5. - P. 394-400.
15. Malinovskaya N. A. The role of P2X7 receptors in modulation of the functional activity of peritoneal macrophages in mice with model peritonitis //Eksperimental'naya i Klinicheskaya Farmakologiya. - 2008. - Vol. 71, N 3. - P. 49-53.
16. Pulsed Gas Lasers with Longitudinal Discharge and Their Application in Medicine / A. S. Provorov [et al]. // Laser Physics - 2005. - Vol. 15, N 9. - P. 1299-1302.
Хорольская Марина Александровна - канд. мед. наук, ассистент каф. ЛОР-болезней с курсом ПО Красноярского ГМУ им. В. Ф. Войно-Ясенецкого. Россия, 660077, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; е-mail: [email protected]
Салмин Владимир Валерьевич - докт. физ.-мат. наук, зав. каф. медицинской физики Красноярского ГМУ им. В. Ф. Войно-Ясенецкого. Россия, 660077, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1, е-mail: [email protected] Вахрушев Сергей Геннадиевич - докт. мед. наук, профессор, зав. каф. ЛОР-болезней с курсом ПО Красноярского ГМУ им. В. Ф. Войно-Ясенецкого. Россия, 660077, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; е-mail: vsg20061@ gmail.com
Владимирова Екатерина Владимировна - преподаватель каф. фотоники и лазерных технологий Института инженерной физики и радиоэлектроники Сибирского федерального университета. Россия, 660041, г. Красноярск, пр. Свободный, д. 79/10, е-mail: [email protected]
Скомороха Диана Павловна - преподаватель каф. медицинской физики Красноярского ГМУ им. В. Ф. Войно-Ясенецкого. Россия, 660077, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; e-mail: [email protected]
Салмина Алла Борисовна - докт. мед. наук, зав. каф. биологической химии с курсом медицинской, фармацевтической и токсикологической химии Красноярского ГМУ им. В. Ф. Войно-Ясенецкого. Россия, 660077, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка, д. 1; e-mail: [email protected]
Прохорова Екатерина Александровна - Красноярский государственный медицинский университет им. В. Ф. Войно-Ясенецкого, кафедра ЛОР-болезней с курсом ПО, клинический ординатор
Чупракова Юлия Сергеевна - клинический ординатор каф. ЛОР-болезней с курсом ПО Красноярского ГМУ им. В. Ф. Войно-Ясенецкого; e-mail: [email protected]
