CC BY
42
^ЛГ/ребёнка
КёУчна пед1атр1я / Clinical Pediatrics
УДК 616.233-002-036.6-037-053.4 DOI: 10.22141/2224-0551.13.4.2018.137021
Леженко Г.О., Пашкова O.G., Крайня Г.В.
Запор'зький державний медичний унверситет, м. Запор'жсжя, Укра/на
Прогнозування розвитку гострого öaKTepiaAbHoro
^ Я Я W ■
бронхггу в AiTen раннього BiKy
For cite: Zdorov'e rebenka. 2018;13(4):372-381. doi: 10.22141/2224-0551.13.4.2018.137021
Резюме. Проведено комплексне обстеження 74 dimeü раннього вту, хворих на гострий бронхт (34 ди-тини з вiрусним бронхтом та 40 дтей is бактерiальним бронхтом), з оцткою тяжкостi перебщ за-хворювання згiдно si шкалою ABSS, бактерiологiчним до^дженням назофарингеального астрату та визначенням вмсту в сироватц кровi 25-гiдроксивiтамiну D(25(OH)D), втамт^-зв'язуючого бика, бактерицидного быка, що тдвищуе проникшсть клтин (hBPI), кателщидину LL-37, ß-дефензину, лак-тоферину. За допомогою факторного та кластерного аналiзiв проведено оцнку впливу факторних ознак на розвиток бактерiального бронхту. Установлено, що найбльшу значущсть мали 6 факторiв: фактор забезпеченостi втамном D, фактор анемп, ятрогенний фактор, фактор запалення, iмунний фактор та материнський фактор. Для розробки прогностично'1 математично'1 моделi розвитку гострого бак-терiального бронхту в дтей раннього вку використовували рiвняння логктично'1 регреси, що включало 9 предикторiв (доба госпiталiзацii вiд початку захворювання, день призначення антибактерiальноi терапп вгд початку захворювання, вмст втамну D та лактоферину в сироватц кровi, профиактичне застосування втамну D, рiвень гемоглобту та лейкоцитiв у периферичтй кровi, захворювання матерi на гостру рестраторну вiрусну нфекцж тд час вагтностi, бальна оцнка тяжкостi переб^у захворювання). Методом генетичного алгоритму було вiдiбрано 4 найбыьш значущi факторт ознаки: доба госпiталiзацii вгд початку захворювання, день призначення антибактерiальноi терапп вiд початку захворювання, вмст втамну D та лактоферину в сироватц кровi. Зменшення числа факторних ознак 1з 9 до 4 не привело до iстотноiзмни прогностичних якостей моделi, що тдтверджувалося площею тд ROC-кривоюрiвняннялогктично'г'регресп та оцткою дискримiнуючоiздатностiмоделiза тдексом Gini. Чутливсть моделi становила 88,9 %, специфiчнiсть — 78,9 %. Проведений аналiз тдтвердив прюри-тетний внесок у розвиток гострого бактерiального бронхту в дтей раннього вку стану забезпеченостi вiтамiном D, ранньо'г' госпiталiзацгi, нерацшнального застосування антибактерiальноi терапп, iмунних порушень та характеру перебщ антенатального пероду. Виявлет факториризику тарезультати про-гностичного моделювання доцльно використовувати для выявления дтей, як становлять групу висо-когоризику зрозвитку гострого бронхту бактерiальноi етшлоги.
Ключовi слова: гострий бактерiальний бронхт; дти раннього вжу; антимiкробнi пептиди; матема-тичне прогнозування
Вступ
rocTpi ресшраторш захворювання (ГРЗ) е най-бшьш поширеною причиною захворюваносп та смертност у всьому свт. fflppiHro на ГРЗ хворiе близько 112 900 000 населення [1]. Найбшьш тяжш форми захворювання пов'язаш з шфекщею нижшх дихальних шляхiв, що е причиною часто! гостта-лiзацli та майже 20 % уск смертей дггей молодшого
вжу у всьому свт [1, 2]. Факторами ризику тяжкого переб^ ГРЗ е недостатне харчування, низька вага при народженш, пасивне куршня, штучне ви-годовування, низький соцiально-економiчний статус, iмунодефiцитнi стани тощо [3, 4]. Збудниками ГРЗ е переважно вiруси, серед яких переважають рестраторний синципальний вiрус, метапневмо-вiрус людини, риновiруси та вiрус парагрипу [5].
© «Здоров'я дитини» / «Здоровье ребенка» / «Child's Health» («¿dorov'e rebenka»), 2018 © Видавець Заславський О.Ю. / Издатель Заславский А.Ю. / Publisher Zaslavsky O.Yu., 2018
Для кореспонденци: Леженко Геннадм Олександрович, доктор медичних наук, професор, завщувач кафедри госштально''' педетри, Запорвький державний медичний ушверситет, проспект Маяковського, 26, м. Запор1жжя, 69035, Укра'на; e-mail: [email protected]
For correspondence: Gennadii Lezhenko, MD, Professor, Head of the Department of hospital pediatrics, Zaporozhye State Medical University, Mayakovsky avenue 26, Zaporizhzhia, 69035, Ukraine; e-mail: [email protected]
Ресшраторш вiруси часто iнiцiюють каскад по-дiй, якi в пщсумку призводять до розвитку бакте-рiальноI шфекцп [6], збудниками яко! найчастiше е Streptococcus pneumoniae, Haemophilus influenzae та Moraxella catarrhalis [1]. Серед дней молодшого вiку, якi були госпи^зоваш з приводу ГРЗ, частота бак-терiальноI коiнфекцГl сягае понад 40 %, що потребуе призначення антибактерiальноI терат! [7, 8]. Про-те диференщювати на пiдставi лише клшчних або рентгенологiчних ознак вiруснi та бактерiальнi рес-пiраторнi шфекцп неможливо [1].
Мета дослвдження: визначення штегральних по-казникiв, що визначають ризик захворювання дiтей раннього вiку на гострий бактерiальний бронхiт, та створення математично! моделi прогнозування розвитку патологи.
Матерiали та методи
Групу спостереження становили 74 дитини ран-нього вжу (середнiй вiк — 13,8 ± 1,4 мiсяця). Вери-фiкацiя дiагнозу проводилась згiдно з критерiями дiагностики гострого бронхiту в дггей [9].
При зборi анамнезу особливу увагу придгляли особливостям перебiгу анте-, iнтра- та неонаталь-ного перiодiв, а також виду вигодовування дитини. Обов'язковий комплекс обстеження включав до-слщження загального аналiзу кровi та бактерюло-гiчне дослiдження назофарингеального астрату. За допомогою iмуноферментного аналiзу досль джувався вмiст у сироватцi кровi 25-пдроксивиа-мiну D(25(OH)D), вiтамiн-D-зв'язуючого бшка, бактерицидного бiлка, що пiдвищуе проникшсть клiтин (hBPI), кателiцидину LL-37, ßj-дефензину, лактоферину. Також враховувалися строки гос-пiталiзацn дитини та початок застосування анти-бактерiальноI терапи вiд початку захворювання. Тяжюсть перебiгу гострого бронхиу в дiтей досль джувано! групи визначали зпдно зi шкалою ABSS у першi 24 години з моменту надходження до ста-щонару [10].
За результатами бактерiологiчного дослщження назофарингеального аспiрату пацiенти були розпо-дiленi на двi групи. Першу групу становили 34 хворi, у яких при мжробюлопчному дослiдженнi не вста-новлено росту мiкроорганiзмiв, що було розщнено нами як вiрусна етiологiя гострого бронхiту. У другу групу увшшли 40 хворих, у яких встановлено дiа-гностично значущу колонiзацiю верхнiх дихальних шляхiв патогенною мжрофлорою. Мiкрофлорою, що домiнувала в дггей, хворих на гострий бронхи", виявилися Haemophilus influenzaе — 17 (42,4 %) дггей та Streptococcus pneumoniae — 13 (32,5 %) дней. Ура-ховуючи наявнiсть у ще! когорти дiтей ознак бак-терiального запалення (вщсутшсть або мтмальш ознаки катаральних проявГв, наявнiсть фебрильно! лихоманки понад 3 доби, двофазшсть перебiгу захворювання, нейтрофiльний лейкоцитоз ¡з зсувом лейкоцитарно! формули вл1во), видiленi мжроор-ганiзми в дiагностично значущих титрах (> 105) ми розщнили як етiологiчний збудник гострого бронхь
ту. Контрольну групу становили 20 умовно здорових дггей, репрезентативних за вжом.
Для оцiнки ризику розвитку гострого бактерь ального бронхГту в дiтей раннього вiку проводили розрахунок вщношення шансiв (ВШ) у таблицях спряженостi 2 х 2 iз визначенням 95% довiрчих ш-тервалiв (Д1). До числа найбГльш значущих факторiв були вiднесенi шформативш ознаки зi значенням ВШ бГльше 1,0.
Для виявлення ознак, що найбГльшою мiрою пов'язанi з розвитком бронхиу бактерГально! етю-логГi, використовувався метод факторного аналь зу. Основою моделювання для пГдбору факторних комплексГв була вибрана кореляцiйна матриця Сшрмена з подальшим визначенням факторного навантаження показникiв, що вивчалися. Значущi фактори в моделi дослiджували за допомогою крите-рiю «кам'янистого осипу» та критерго Кайзера. Для вибiрки показниюв iз високим факторним наван-таженням на комплекс (понад 0,7) використовува-ли метод ортогонального обертання Varimax. Фак-торний аналiз iз використанням обертання Varimax виконаний з урахуванням результатiв початкового аналiзу та використанням для опису дисперсГ! маси-ву даних головних компонент [11].
Для виявлення стшких груп факторiв, що характеризуются спiльнiстю дослГджуваних параметрiв для вше! вибiрки, проводився кластерний аналiз. Процедура класифжаци об'eктiв здшснювалася за допомогою ГерархГчно! кластеризаци (Hierarchical Cluster Analysis) методом центрощно! кластеризации 1ерарх1чна кластеризацiя полягала в об'еднанш найбiльш схожих об'eктiв, i завершувалася побудо-вою дендрограми. Мiрою вiдстанi мiж сформовани-ми кластерами була евклщова вiдстань (Euclidean distances) [11].
Для прогнозування ймовiрностi розвитку гострого бронхиу бактерГально! етюлоги використо-вувалося рiвняння лопстично! регреси:
р = 1/(1 + exp(-z)),
де
z = a0 + a1 • x1 + a2 • x2 +... + an • xn;
x1, .., xn — незалежш змшш, а0, ..., аn — коефiцieнти регреси2.
Якщо розраховане значення р дорГвнюе або бГль-ше 0,5, то даного хворого слад вiднести в групу хворих, у яких гострий бронхи буде мати бактерiальну природу. Якщо ж розраховане значення р менше 0,5, то даного хворого слГд вГднести до групи хворих, у яких, найiмовiрнiше, буде спостериатися вГрусний бронхи. Яюсть побудовано! моделГ оцГнювали за li чутливГстю та специфГчнГстю [12]. Статистичну зна-чущГсть моделГ оцГнювали за Omnibus Test (ушвер-сальний критерш коефГцГентГв) та прогностичною категорГальною валГднГстю тесту.
Для виявлення факторГв, найбГльший ступГнь яких пов'язаний Гз ризиком розвитку гострого бак-
терiального 6poHxiTy в дiтей раннього вжу, викорис-товувався метод генетичного алгоритму [13].
Для визначення якостi отримано! моделi про-гнозування використовувався ROC-аналiз (Receiver Operator Characteristic — операцшна характеристика приймача), а також показник AUC (Area Under Curve) — чисельний показник площi тд ROC-криво!. Значення площi вiд 0,9 до 1 вщповь дае вщмшнш якостi моделi, 0,8—0,9 — дуже добрiй, 0,7-0,8 — добрiй, 0,6-0,7 — середнш, 0,5-0,6 — не-задовiльнiй [14]. Для оцiнки дискримшуючо! здат-ностi моделi розраховувався шдекс Gini за формулою:
Gini = 2 • (AUC - 0,5) • 100,
де AUC — площа ид ROC-кривою. Значення шдек-су Gini > 40 % вщповщае допyстимiй якостi методики аналiзy; Gini > 60 % — вщмшнш якостi методики аналiзy [15].
Взаемозв'язок м1ж окремими факторами ощ-нювали за допомогою коефiцiента парно! кореляцп Пiрсона, а стутнь вiрогiдностi вiдмiнностi характеристик м1ж групами — за допомогою t-критерш Стьюдента. Критичне значення рiвня статистично! значyщостi при перевiрцi нульових гшотез прийма-лося рiвним 0,05.
Результати та обговорення
З метою комплексно! ощнки взaемозв'язкiв по-казниюв, якi могли б пояснити розвиток бронхггу бaктерiaльно! етюлогп, використовували фактор-ний aнaлiз, що дозволив видглити фактори ризику розвитку патологи.
Було вщбрано 25 потенцiйних предикторiв розвитку бронхггу бага^ально! етюлогп в дггей раннього вiкy, до складу яких увшшли aнaмнестичнi даш (дaнi анте-, iнтрa- та неонатального перiодiв, характер вигодовування, профшактичне застосу-вання вiтaмiнy D), вiк дитини на момент захворю-вання, строки госпи^зацп та призначення анти-бaктерiaльно! терапп вщ початку захворювання, бальна ощнка тяжкостi перебiгy бронхiтy, показни-ки гемограми та вмiстy кальщю в сировaтцi кровi, вмiст у сироватщ кровi вiтaмiнy D та антимжробних пептидiв (вiтaмiн-D-зв'язyючий бiлок, hBPI, де-фензин Pj, лактоферин, LL-37).
У результат проведеного факторного аналiзу було видiлено 6 факторiв iз власними значеннями бшьше 1, в яю увiйшли 11 iз 25 предикторiв розвитку бактерiального бронхггу. Данi фактори описува-ли 70,1 % загально! дисперс!! змiнних, що вивчали-ся, причому першi 3 головш компоненти становили майже половину (48,3 %) сумарного навантаження, що вказувало на те, що саме щ фактори детермшу-ють основну частину патогенетичних чинникiв розвитку гострого бактерiального бронхiту в обстеже-них хворих (табл. 1).
У подальшому за допомогою методу головних компонент була видшена матриця факторних на-вантажень (табл. 2).
Так, згiдно з отриманими даними, найбгль-шу значущiсть мав фактор 1, що описував 23,7 % загально! дисперсп i включав 3 змшш з високим факторним навантаженням: вмiст вiтамiну D у сироватщ кровi (факторне навантаження 0,744; ВШ 5,04, 95% Д1 1,1—23,8), профiлактичне застосуван-ня вггамшу D (факторне навантаження 0,843; ВШ 5,7, 95% Д1 1,3—24,6) та прояви рахиту (факторне навантаження 0,843; ВШ 5,5, 95% Д1 1,6-18,7). Умовно цей фактор був позначений як забезпече-шсть вiтамiном D.
У 2-й фактор, що описував 14,1 % дисперсп до-слщжуваних змiнних, iз високим навантаженням увiйшли показники гемоглобшу (факторне навантаження 0,792; ВШ 10,67, 95% Д1 1,2-97,2) та бально! оцiнки тяжкостi перебiгу бронхиу (факторне навантаження 0,782; ВШ 3,6, 95% Д1 1,1-11,6). Таке поеднання чинникiв е цглком закономiрним. Вщомо, що при гострому запаленш вiдбуваються зменшення всмоктування залiза через ентероцити та зниження його видшення з макрофагiв пщ час рециркуляцп. Даний процес е захисним мехашзмом пiд час гостро! шфекцп, спрямований на зниження бюдоступносп залiза, необхщного для зростання патогенних мiкроорганiзмiв [16]. Ще одним меха-нiзмом, що сприяе зниженню рiвня гемоглобiну та розвитку анем!! при запаленнi, е синтез проза-пальних цитокiнiв, що призводить до пригшчення утворення еритропоетину, порушення диференщю-вання i пролiферацl! клiтин-попередникiв еритро-!дiв та, як наслщок, до зниження тривалостi життя еритроцитiв [17, 18]. Даний фактор можна назвати фактором анем!!.
Таблиця 1. Величина загальноi дисперсп змiнних, що представлена першими 6 факторами
Фактор Власнзначення Вщсоток загально! дисперсп Кумулятивний вщсоток
1 5,927 23,709 23,709
2 3,528 14,113 37,823
3 2,629 10,516 48,338
4 2,020 8,080 56,418
5 1,756 7,023 63,441
6 1,678 6,710 70,151
У структуру 3-го фактора, що був позначений як ятрогенний i становив 10,5 % загально! дисперсп, увшшли показники термiнiв гостт^зацп (фактор-не навантаження 0,916; ВШ 25,5, 95% Д1 2,8-31,6) та початку проведення антибактерiально! терат! (факторне навантаження 0,931; ВШ 20,8, 95% Д1 2,3-87,7). Дана позиц1я е цшком зрозумшою. У проспективному когортному дослщженш, проведеному в Кита! у 2015 рощ, було показано, що в середньому у 88 % медичних пращвниюв клшчних стацiонарiв визначаеться безсимптомна бактерiальна колош-зацiя верхнiх дихальних шляхiв. Таким чином, самi медичш працiвники стають джерелом горизонтального поширення шфекцп пацiентам [19]. Раннш початок адекватно! антибактерiально! терат! вва-жаеться нар1жним каменем у лжуванш бактерiаль-них респiраторних iнфекцiй, що в низщ випадкiв обумовлено полшшенням перебiгу захворювання [20]. У той же час надмiрне або тривале викорис-тання антибiотикiв у пащенпв iз ГРЗ пов'язане з пщвищеною резистентнiстю звичайних бактерiй та розвитком побiчних реакцiй [21, 22]. Бактерiальна резистентнiсть, ефект яко! може збертатися до 12 мiсяцiв, найчастiше е результатом неращонального використання антибiотикiв, особливо на етат пер-винно! медико-санггарно! допомоги [22]. Проведенi багатоцентровi рандомiзованi дослщження показали, що тшьки 10-20 % гострих респiраторних ш-фекцiй потребують призначення антибактерiально! терат! [23]. При цьому не отримано переконливих даних про ефектившсть застосування антибiотикiв при ГРЗ iз метою профшактики розвитку бактерь альних ускладнень у дiтей раннього вiку [24, 25].
Взаемозв'язок показниюв 4-го фактора, внесок якого в загальну дисперсго становив 8,1 %, харак-теризував рiвень нейтрофiлiв (факторне навантаження 0,877; ВШ 3,6, 95% Д1 0,8-15,2) та рiвень лiмфоцитiв у периферичнш кровi (факторне на-
вантаження 0,913; ВШ 4,3, 95% Д1 1,1-17,4). Даний фактор можна назвати фактором запалення.
Вщомо, що при стимуляцп лейкоцит1в в1русами в значнш к1лькост1 починають вироблятися штер-ферони (IFN). З одного боку, штерферони нада-ють сильну против1русну актившсть, заважаючи реплжацп та поширенню в1русу, а також проявля-ють антибактер1альну д1ю [26]. Так, у дослщженнях Y. Bao et al. (2014) було доведено, що субпопуляц!я В-л1мфоципв CD11ahiFcyRIIIhiCD19+ за рахунок генерування IFN-y сприяе активацп макрофаг1в, тим самим полегшуючи вроджену 1мунну в1дпов1дь проти бактер1ально! 1нфекц!! [27]. Також IFN I типу сприяють захисту оргашзму в!д шфекцп Streptococcus pneumoniae та Streptococcus pyogenes [28, 29]. У той же час попередня експрес1я IFN I типу мае не-гативш насл1дки щодо вторинно! бактер1ально! ш-фекц!!. По-перше, попередня шдукц1я IFN I типу послаблюе експрес1ю хемок1н1в нейтроф1л1в, по-рушуючи антибактер1альн1 нейтроф1льн1 реакц!! та бактер1альний кл1ренс [30, 31]. По-друге, попередня експрес1я 1ФН I типу пригшчуе продукц1ю IL-17 Т-кл1тин, що призводить до зниження секрец!! ан-тибактер1альних пептид1в л1покал1ну-2 та BPIFA-1, що в кшцевому результат! сприяе поширенню бак-тер!й [32-34].
1нтерферони III типу також негативно вплива-ють на захист орган!зму в!д бактер!ально! шфекцп, як грампозитивно!, так i грамнегативно! [35]. Недав-н! проведен! дослщження довели, що активацiя IFN III типу шдукуе зм!ни бар'ерно! функц!! дихального еп!тел!ю, викликаючи зрушення м!кроб!ому, по-рушення !мунного статусу та утворення б!опл!вки, що сприяе приеднанню вторинно! бактер!ально! ш-фекц!! [36, 37].
У фактор 5 увшшов показник вм!сту лактофери-ну в сироватщ кров! (факторне навантаження 0,700; ВШ 4,5, 95% Д1 1,1-17,9). Зазначений антимжроб-
Таблиця 2. Розрахунковi факторН навантаження на показники, що вивчалися, у дтей раннього вку,
хворих на гострий бактер 'альний бронхт
Показник Факторы навантаження
1 2 3 4 5 6
Гемоглобш 0,792
Нейтрофти -0,877
Лiмфоцити 0,913
Доба госпiталiзацN вщ початку захворювання 0,916
Початок антибаю^ально!' терапи 0,931
Тяжкiсть nepe6iry захворювання 0,782
Втамш D 0,744
Лактоферин 0,700
Профiлактичне застосування втамшу D 0,843
Прояви рахiту 0,843
Захворювання матерi на гостру респiраторну вiрусну iнфекцiю пiд час вагiтностi 0,814
ний пептид е провiдним компонентом неспецифiч-ного захисту респiраторного тракту та е ключовим бiлком природного iмунiтету [38]. Лактоферин вза-емодiе з клггинними поверхнями мiкроорганiзмiв i таким чином перешкоджае бактерiальнiй та вiрус-нiй адгези та проникненню в клггини органiзму. На сьогоднi вважаеться, що лактоферин мае противь русну актившсть проти широкого спектра РНК та ДНК вiрусiв. Головним мехашзмом противiрусного захисту лактоферину е його здатшсть на раннк ста-д1ях шфекци зв'язуватися з клiтинними рецепторами гепарасульфат-глжозамшоглжану або вiрусни-ми частинками [39]. Лактоферин може модулювати та викликати змiни в баланс Т-клiтинного iмунi-тету, а також посилювати фагоцитарну активнiсть макрофагiв [40]. Тому фактор, що описував 7,0 % загально! дисперси, був позначений як iмунний фактор.
У 6-му фактор^ що був позначений як «мате-ринський», установлено одну змiнну, а саме рес-пiраторнi iнфекцiйнi захворювання матерi пiд час вагiтностi, iз факторним навантаженням 0,814 (ВШ 10,7, 95% Д1 1,2—97,2). Вщомо, що вiруснi шфекци пiд час ваптносп е однiею з причин зниження резистентностi до iнфекцiй у дитини [41]. В робот И.А. Мальчикова (2007) було показано, що при розвитку у вагггних ж1нок вiрусноi шфекци вщбу-ваються процеси, що супроводжуються зниженням кглькосп СD3+, CD4+ лiмфоцитiв, сироватково! кон-центраци IgM та комплементу, що в подальшому призводить до порушень протиiнфекцiйного захисту в дггей раннього вiку та е одшею з причин мжст-iнфiкування бактерiальними агентами [42].
З урахуванням отриманих даних факторного аналiзу був виконаний кластерний аналiз провiдних патогенетичних факторiв. За результатами iерархiч-ного кластерного аналiзу в дослiджуванiй вибiрцi
Дендрограма для 10 змЫних бвклщова вщстань
1
3 2
8 6 1 -¿P 9 5 4 H п
О1-1-' -1-1--1—
НовПерЮ НовПер22 НовПер4 ПерЭ НовПерб
НовПерб НовПер16 НовПерЗ Пер7 ПерЗ
Рисунок 1. Дендрограма кластерного анал 'зу провдних патогенетичних чинниюв розвитку гострого бактер'ального бронхту в дтей раннього
в'1ку
Примтки: 1 — гемоглоб'ш; 2 — нейтрофли; 3 — лмфоцити; 4 — доба госттал'зацн; 5 — початок антибактерiальноi терапи; 6 — бальна оцнка тяж-кост переб'1гу захворювання: 7 — профлактичне застосування в1там1ну D; 8 — вмст лактоферину; 9 — вмст втамну D; 10 — захворювання матер'1 на ГРВ1 п'щ час ваптност
патогенетичних факторiв розвитку гострого бакте-рiального бронхиу в дггей раннього вжу було видь лено 2 кластери (рис. 1).
Проведений ieрархiчний кластерний аналiз наглядно демонструе, що на початковому етат формуеться асощативний взаемозв'язок мж по-казниками червоно! кровi та профглактичного застосування вггамшу D (кластер 1). Вщомо, що вггамш D чинить протизапальну дш [43]. У досль дженнях S.M. Zughaier et al. (2014) було показано, що вггамш D дiе безпосередньо на антимiкробний пептид гепсидин, який вщповщае за регуляцiю сис-темних концентрацiй залiза шляхом зв'язування з ним та iндукування деградаци його клiтинного кон'югата, що призводить до зменшення всмокту-вання залiза ентероцитами i збшьшення секвестраций залiза в макрофагах [44].
3i свого боку, синтез даного антимжробного пептиду регулюеться прозапальними цитокiнами IL-6 i IL-ip [45, 46]. Експериментальш дослщжен-ня in vivo, проведет на здорових добровольцях, вказують на те, що пероральне введення вггамшу D призводить до значного зниження концентраций гепсидiну в сироватцi кров1 за рахунок пригшчен-ня експреси мРНК гепсидину [47]. При цьому за наявност зростаючих концентрацiй гормонально активного 1,25-дипдроксиви,амшу D (1,25(OH)2D) вщбуваеться зниження вивiльнення IL-6 i IL-1 ¡з моноципв [44]. Таким чином, проведет досль дження свiдчать, що пероральне використання вiтамiну D при запаленш призводить до зниження прозапальних цитоюшв i гепсидину та сприяе збiльшенню бюдоступносп залiза для еритропоезу та синтезу гемоглобшу.
Далi за результатами кластерного згрупування сформовано агломерацго м1ж показниками строку госпiталiзацil, початку антибактерiальноl терапи та вмютом вiтамiну D у сироватцi кров1 з подальшим приеднанням показника лактоферину та наявню-тю захворювання матерi на ГРВ1 тд час ваптносп (кластер 2). 3i свого боку, зазначеш складовi впли-вають на тяжшсть перебiгу захворювання. Отри-маш лшшш вiдношення завершували показники нейтрофшв та лГмфоципв, яю формували з даними показниками единий агломерат. При цьому компонента сформованих кластерiв не тгльки лопчно до-повнюють один одного, але i свщчать про 1х пато-генетичнi рол1 в розвитку бактерiального процесу в бронхолегеневш системi в дiтей раннього вжу.
Для уточнення структурних взаемозв'язюв до-слiджуваних факторiв, що впливають на етiологiю гострого бронхиу, був проведений кореляцшний аналiз змшних. На основ! отриманих даних прово-дилося ранжування показникiв за ступенем 1х впли-ву на розвиток гострого бактерiального бронхиу. Результати аналiзу подаш на рис. 2.
Можна вщзначити наявнiсть значущих кореля-цшних зв'язюв м1ж усiма видгленими факторами, як категорiальними, так i параметричними (табл. 3). Як системоутворюючий фактор у данш кореляцш-
нш плеядi виступае рiвень вiтамiну D у сироватцi кровi, що мае закономiрнi взаемозв'язки не тшьки з умютом у сироватцi кровi LL-37 (г = +0,48, р < 0,05) та лактоферину (г = +0,45, р < 0,01), а й з етюлоп-ею захворювання (г = —0,33, р < 0,05). Тобто ризик приеднання бактерiальноI шфекцц зростав у дiтей iз низьким вмiстом вiтамiну D у сироватщ кровi. При цьому одним iз факторiв бактерiальноI колошзацп дихальних шлях1в та розвитку вiрусно-бактерiаль-но1 кошфекцп був раннiй початок антибактерiаль-но1 терапп (г = —0,33, р < 0,05) в поеднанш з ран-ньою госпiталiзацiею дитини (г = —0,45, р < 0,01).
Причому рання госпiталiзацiя дитини, як правило, асощювалася й з раншм призначенням антибю-
I Доба \
госпiталiзацií
hBPI / / \ ' Етюлопя \ , бронхпу I
\ ^--- \ / Початок \
BÍTaMÍH D nM антибакте- \ \ рiальноí 1 \ терапп /
LL37 ( Профiлактика | \ paxiTy j Лактоферин
Рисунок 2. Кореляц1йна матриця фактор1в, що впливають на розвиток гострого 6poHxiTy бактер1ально/ етюлогй в дтей раннього вку
тиюв (r = +0,63, p < 0,001). Слщ вщмггити, що тяж-KicTb nepe6iry захворювання не залежала вщ етюлогп захворювання (r = +0,07, p > 0,05) та не впливала на строки госпи^зацп дитини (r = +0,05, p > 0,05) та вибiр етiотропноi терапп (r = —0,03, p > 0,05).
Далi методом бiнарноi логiстичноi регресп була створена математична модель для прогнозування розвитку гострого бактерiального бронхiтy в дггей раннього вiкy (табл. 4).
За результатами проведеноi логiстичноi регресп модель прогнозу ймовiрностi розвитку гострого бактерiального бронхiтy в дггей раннього вiкy мала такий вигляд:
р = 1/(1 + exp(-(4,054 - 17,130 • Х1 + 16,391 х
х Х2 - 0,012 • Х3 + 0,069 • Х4 - 0,596 • Х5 -- 0,005 • Х6 - 0,024 • Х7- 0,544 • Х8 + 0,178 • Х9))).
Класифжацшна здатнють моделi визнача-лася за даними навчальноi вибiрки i становила 78,4 % (табл. 5). Чутливють моделi виявилася р1в-ною 80,0 %, а специфiчнiсть — 76,5 %. Результати Omnibus Test (ушверсальний критерш коефiцieнтiв моделi) пщтвердили статистичну значущють даноi моделi (х2 = 20,523; df = 9; р = 0,015). Коефщент прогностичноi категорiальноi валiдностi тесту ста-новив r = 0,64.
Площа пiд ROC-кривою, що вщбивае представ-лене рiвняння логiстичноi регресп, дорiвнювала 0,866, iндекс Gini становив 73,2 %, що характеризуе добру яюсть проведеноi класифжацп предикторiв (рис. 3).
Для виявлення факторiв, найбiльший ступ1нь яких пов'язаних 1з ризиком розвитку гострого бак-терiального бронхлу в дггей раннього в1ку, був проведений вщб!р найбiльш значущих ознак методом генетичного алгоритму. У результата проведеного анал!зу було вiдiбрано 4 факторш ознаки: доба гос-
Показник 1 2 3 4 5 6 7 8
ЕтiOЛOГiЯ 6pOHXÍTy
День надходження до стацюнару Р -0,462 0,004
Початок антибаю^ально'| Tepanií Р -0,33! 0,04 0,632 0,001
Вiтамiн D Р -0,33* 0,04 0,38! 0,02 0,27 0,11
hBPI Р -0,31 0,06 0,24 0,16 0,19 0,25 0,21 0,21
Лактоферин Р -0,01 0,98 0,01 0,96 0,10 0,54 0,452 0,005 -0,12 0,48
LL-37 Р -0,17 0,30 0,41 0,01 0,18 0,29 0,482 0,003 0,452 0,005 -0,06 0,64
ПРофтактика Рах^ Р -0,23 0,17 0,26 0,12 -0,02 0,92 0,391 0,02 0,19 0,26 0,06 0,71 0,26 0,12 -0,15 0,39
Примтки: ступнь в1рогщност1:1 — р < 0,05;2 — p < 0,01.
Таблиця 3. Кореляц1йна матриця в груш дтей раннього в'1ку, хворих на гострий бронхт
шт^зацц вщ початку захворювання (Х1), день при-значення антибактерiальноï терапИ вщ початку захворювання (Х2), вмют вiтамiну D у сироватцi кровi (Х3), вмiст лактоферину в сироватщ кровi (Х4).
Для виявлення сили та спрямованостi вид1лених факторiв було побудовано р1вняння лопстично! регресiï:
р = 1/(1 + exp(-(3,137 - 17,392 • Х1 + 16,663 х хХ2 - 0,011 • Х3 + 0,055 • Х4.
Рисунок 3. ROC-крива р1вняння б1нарно/' лопстичноï регресП' прогнозування розвитку гострого бактер'1ального бронхту в дтей раннього
вiку
1з загально! юлькосп пащенпв, вщбраних для проведения прогнозування, вiрогiдний прогноз був здшснений у 78,4 % випадюв. Прогностична цiннiсть позитивного результату становила 80,0 %. Прогностична щннють негативного результату — 76,5 %. Результати Omnibus Test також тд-тверджують статистичну значущють друго! моделi (х2 = 18,95; df = 4; р = 0,001). При розрахунку про-гностично! категорiальноï валiдностi тесту коефщь ент валiдностi становив r = 0,60.
Для ощнки значущостi 4 видлених iз 9 вiдiбраних факторних ознак та ощнки адекватносп побудованих моделей прогнозування розвитку гострого бактерь ального бронх1ту в дiтей раннього вжу був використа-ний метод порiвняння ROC-кривих моделей (рис. 4).
При проведенш аналiзу встановлено, що пло-ща пiд ROC-кривою рiвияния лопстично! регресщ побудовано! для всiх 9 факторних ознак, становила AUCj = 0,866 ± 0,058 (95% Д1 0,752-0,981, р < 0,0001), для рiвняння лопстично! регресщ побудовано! за 4 факторними ознаками, — AUC2 = 0,840 ± 0,066 (95% Д1 0,710-0,970, р < 0,0001). 1ндекс Gini для друго! прогностично! моделi становив 68,0 %.
Тобто зменшення числа факторних ознак iз 9 до 4 не призвело до ютотно! змiни прогностичних якостей модел^ що вказуе на високу значимiсть видiлених факторiв у розвитку гострого бронхиу бактерiальноï етiологïï в дггей раннього вiку. Аиалiз поданих результатiв дозволяе зробити висновок про ефектившсть запропоновано! моделi та дощльносп ïï використання на практицi для прогнозування розвитку гострого бактерiального бронхиу в дiтей раннього в^.
Таблиця 4. Ознаки, включенi в модель прогнозу ймовiрностi розвитку гострого бактер'ального бронх'пу
в дтей раннього в'1ку
Найменування ознаки Рiвень ознаки Коефiцieнт perpeciï Стандартна похибка
Доба надходження до стацюнару Х1 -17,130 23,911
Початок антибаю^ально!' терапи Х2 16,391 22,901
BiTaMiH D Х3 -0,012 0,009
Лактоферин Х4 0,069 0,053
Профтактика рах^ Х5 -0,596 1,139
Гемоглобш Х6 -0,005 0,031
Лейкоцити Х7 -0,024 0,214
Захворювання матерi на ГРВ1 пщ час ваптносп Х8 -0,544 0,165
Бальна оцiнка тяжкостi захворювання Х9 0,178 0,202
Constant 4,054 6,241
Прогнозовано за piвнянням perpeciï Вщсоток збiгання
Bipycrn бpонхiти Бактepiальнi бpонхiти
Вiруснi бронхiти 26 8 76,5
Бактерiальнi бронхiти 8 32 80,0
Усього 38 36 78,4
Таблиця 5. Класиф'кацШна таблиця розрахованоï ймовiрностi розвитку гострого бронх'1ту бактер1ально/' ет'юлог'й в дтей раннього в'1ку
Рисунок 4. ROC-крив! моделей прогнозування розвитку гострого бактер'ального бронх'¡ту у дтей раннього в'1ку
Висновки
1. Розвиток гострого бронхтгу бактер1ально1 етюлогп в дггей раннього вжу вщбуваеться в динам1чнш взаемодп цшо! низки фактор1в. На п1дстав1 проведе-ного факторного анал1зу було сформовано прогнос-тичну модель формування патолопчного процесу.
2. Проведений анал1з подтвердив пр1оритетний внесок у розвиток гострого бактер1ального бронх1ту в д1тей раннього в1ку стану забезпеченост1 в1там1ном D (ВШ 5,04, 95% Д1 1,1-23,8), анемй (ВШ 10,67, 95% Д1 1,2-97,2), ранньо! госштал1защ1 (ВШ 25,5, 95% Д1 2,8-31,6), нерац1онального застосування ан-тибактер1ально! терапи (ВШ 20,8, 95% Д1 2,3-87,7), 1мунних порушень (ВШ 4,46, 95% Д1 1,11-27,9) та характеру переб1гу антенатального перюду (ВШ 10,7, 95% Д1 1,2-97,2).
3. Виявлеш фактори ризику та результати про-гностичного моделювання дощльно використо-вувати для виявлення дггей, як1 становлять групу високого ризику з розвитку гострого бронхтгу бак-тер1ально! етюлогп.
Конфлiкт штересш. Автори заявляють про вщ-сутн1сть конфл1кту 1нтерес1в при п1дготовц1 дано! статп.
References
1. Bezerra PG, Britto MC, Correia JB, et al. Viral and atypical bacterial detection in acute respiratory infection in children under five years. PLoS One. 2011 Apr 18;6(4):el8928. doi: 10.1371/journal.pone.0018928.
2. Peng D, Zhao D, Liu J, et al. Multipathogen infections in hospitalized children with acute respiratory infections. Virol J. 2009 Sep 29;6:155. doi: 10.1186/1743-422X-6-155.
3. Simoes EA. Environmental and demographic risk factors for respiratory syncytial virus lower respiratory tract disease. JPediatr. 2003 Nov;143(5 Suppl):S118-26. doi: 10.1067/S0022-3476(03)00511-0.
4. Peat JK, Keena V, Harakeh Z, Marks G. Parental smoking and respiratory tract infections in children. Paediatr Respir Rev. 2001 Sep;2(3):207-13. doi: 10.1053/prrv.2001.0142.
5. Regamey N, Kaiser L, Roiha H, et al. Viral etiology of acute respiratory infections with cough in infancy: a community-based birth cohort study. Pediatr Infect Dis J. 2008 Feb;27(2):100-5. doi: 10.1097/ INF. 0b013e31815922c8.
6. Heikkinen T. Respiratory viruses and children. J Infect. 2016 Jul 5;72 Suppl:S29-33. doi: 10.1016/j.jinf.2016.04.019.
7. Hishiki H, Ishiwada N, Fukasawa C, et al. Incidence of bacterial coinfection with respiratory syncytial virus bronchopulmonary infection in pediatric inpatients. J Infect Chemother. 2011 Feb;17(1):87-90. doi: 10.1007/s10156-010-0097-x.
8. Thorburn K, Harigopal S, Reddy V, Taylor N, van Saene HK. High incidence of pulmonary bacterial co-infection in children with severe respiratory syncytial virus (RSV) bronchiolitis. Thorax. 2006 Jul;61(7):611-5. doi: 10.1136/thx.2005.048397.
9. Ministry of Health of Ukraine. Order № 18 dated January 13, 2005. On the approval of protocols for the provision of medical assistance to children in the specialty Children's Pulmonology. Available from: http:// old.moz.gov.ua/ua/portal/dn_20050113_18.html. Accessed: January 13, 2005. (in Ukrainian).
10. Mwachari C, Nduba V, Nguti R, Park DR, Sanguli L, Cohen CR. Validation of a new clinical scoring system for acute bronchitis. Int J Tuberc Lung Dis. 2007Nov;11(11):1253-9.
11. Tikhomirov NP, Tikhomirova TN, Ushmaev OS. Metody ekonometriki i mnogomernogo statisticheskogo analiza: uchebnik [Methods of econometrics and multivariate statistical analysis: a textbook]. Moscow: Ekonomika; 2011. 647p. (inRussian).
12. Lyakh YuE, Gurianov VG. Mathematic modeling for classification problems in biomedicine. Ukrainian journal of telemedicine and medical telematics. 2012;10(2):69-76. (in Ukrainian).
13. Petri A, Sebin K, authors; Leonov VP, editor. Nagliadnaia meditsinskaia statistika: uchebnoe posobie [Visual statistics in medicine: tutorial]. Moscow: GEOTAR-Media; 2009. 168p. (in Russian).
14. Sorokin AS. On the question of validation logistic regression model in credit scoring. Naukovedenie. 2014;(2): 173EVN214. (in Russian).
15. Meize E, Voronenko DI, editors. Rukovodstvo po kreditnomu skoringu [Guide to credit scoring]. Minsk: Grevtsov Publisher; 2008. 464 p. (in Russian).
16. Nairz M, Haschka D, Demetz E, Weiss G. Iron at the interface of immunity and infection. Front Pharmacol. 2014 Jul 16;5:152. doi: 10.3389/fphar. 2014.00152.
17. Weiss G, Goodnough LT. Anemia of chronic disease. N Engl J Med. 2005Mar 10;352(10):1011-23. doi: 10.1056/NEJMra041809.
18. Nemeth E, Ganz T. Anemia of inflammation. Hematol Oncol Clin North Am. 2014 Aug;28(4):671-81, vi. doi: 10.1016/j.hoc.2014.04.005.
19. Raina MacIntyre C, Chughtai AA, Zhang Y, et al. Viral and bacterial upper respiratory tract infection in hospital health care workers over time and association with symptoms. BMC Infect Dis. 2017 Aug 9;17(1):553. doi: 10.1186/s12879-017-2649-5.
20. Kumar A, Ellis P, Arabi Y, et al. Initiation of inappropriate antimicrobial therapy results in a fivefold reduction of survival in human septic shock. Chest. 2009 Nov;136(5):1237-1248. doi: 10.1378/ chest.09-0087.
21. Chung A, Perera R, Brueggemann AB, et al. Effect of antibiotic prescribing on antibiotic resistance in individual children in primary care: prospective cohort study. BMJ. 2007 Sep 1;335(7617):429. doi: 10.1136/bmj.39274.647465.BE.
22. Costelloe C, Metcalfe C, Lovering A, Mant D, Hay AD. Effect of antibiotic prescribing in primary care on antimicrobial resistance in individual patients: systematic review and meta-analysis. BMJ. 2010 May 18;340:c2096. doi: 10.1136/bmj.c2096.
23. Benguigui Y. Acute respiratory infections control in the context of the IMCI strategy in the Americas. Revista Brasileira de Saude Materno Infantil. 2003; 3(1):25-26. doi: 10.1590/S1519-38292003000100005.
24. Arroll B, Kenealy T, Falloon K. Are antibiotics indicated as an initial treatment for patients with acute upper respiratory tract infections? N Z Med J. 2008 Oct 17;121(1284):64-70.
25. Autret-Leca E, Giraudeau B, Ployet MJ, Jonville-Bera AP. Amoxicillin/clavulanic acid is ineffective at preventing otitis media in children with presumed viral upper respiratory infection: a randomized, double-blind equivalence, placebo-controlled trial. Br J Clin Pharmacol. 2002 Dec;54(6):652-6.
26. Novikov DK. Antiviral immunity. International journal of immunopathology, allergology, infectology. 2002;(1):6-16. (inRussian).
27. Bao Y, Liu X, Han Ch, et al. Identification of IFN-gamma-producing innate B cells. Cell Res. 2014 Feb;24(2):161-76. doi: 10.1038/cr.2013.155.
28. Castiglia V, Piersigilli A, Ebner F, et al. Type I interferon signaling prevents IL-1ß-driven lethal systemic hyperinflammation during invasive bacterial infection of soft tissu. Cell Host Microbe. 2016 Mar 9;19(3):375-87. doi: 10.1016/j.chom.2016.02.003.
29. Damjanovic D, Khera A, Medina MF, et al. Type 1 interferon gene transfer enhances host defense against pulmonary Streptococcus pneumoniae infection via activating innate leukocytes. Mol Ther Methods Clin Dev. 2014 Mar 19;1:5. doi: 10.1038/mtm.2014.5.
30. Shahangian A, Chow EK, Tian X, et al. Type I IFNs mediate development of postinfluenza bacterial pneumonia in mice. J Clin Invest. 2009 Jul;119(7):1910-20. doi: 10.1172/JCI35412.
31. Schliehe C, Flynn EK, Vilagos B, et al. The methyltransferase Setdb2 mediates virus-induced susceptibility to bacterial superinfection. Nat Immunol. 2015 Jan;16(1):67-74. doi: 10.1038/ni.3046.
32. Cao J, Wang D, Xu F, et al. Activation of IL-27 signalling promotes development ofpostinfluenza pneumococcal pneumonia. EMBO Mol Med. 2014 Jan;6(1):120-40. doi: 10.1002/emmm.201302890.
33. Kudva A, Scheller EV, Robinson KM, et al. Influenza A inhibits Th17-mediated host defense against bacterial pneumonia in mice. J Immunol. 2011 Feb 1;186(3):1666-1674. doi: 10.4049/jimmunol.1002194.
34. Lee B, Robinson KM, McHugh KJ, et al. Influenza-induced type I interferon enhances susceptibility to gram-negative and gram-positive bacterial pneumonia in mice. Am J Physiol Lung Cell Mol Physiol. 2015 Jul 15;309(2):L158-67. doi: 10.1152/ajplung.00338.2014.
35. Cohen TS, Prince AS. Bacterial pathogens activate a common inflammatory pathway through IFNlambda regulation of PDCD4. PLoS Pathog. 2013;9(10):e1003682. doi: 10.1371/journal.ppat.1003682.
36. Planet PJ, Parker D, Cohen TS, et al. Lambda Interferon Restructures the Nasal Microbiome and Increases Susceptibility to Staphylococcus
aureus Superinfection. MBio. 2016Feb 9;7(1):e01939-15. doi: 10.1128/ mBio.01939-15.
37. Hendricks MR, Lashua LP, Fischer DK, et al. Respiratory syncytial virus infection enhances Pseudomonas aeruginosa biofilm growth through dysregulation of nutritional immunity. Proc Natl Acad Sci U S A. 2016 Feb 9;113(6):1642-7. doi: 10.1073/pnas.1516979113.
38. Brodsky IB, Bondarenko VM, Tomashevskaya NN, Sadchikova ER, Goldman IL. Antimicrobial, immunomodulatory and prebiotic properties of lactoferrin. Biulleten' Orenburgskogo nauchnogo tsentra UrO RAN. 2013;(4):3-15. (in Russian).
39. Berlutii F, Pantanella F, Natalizi T, et al. Antiviral properties of lactoferrin a natural immnunity molecule. Molecules. 2011 Aug 16;16(8):6992-7018. doi: 10.3390/molecules16086992.
40. Actor J, Hwang S, Kruzel M. Lactoferrin as a natural immune modulator. CurrPharm Des. 2009;15(17):1956-73.
41. Kitsak VIa. Virusnye infektsii beremennykh: patologiia ploda i novorozhdennykh. Informatsionno-metodicheskoe posobie [Viral infections of pregnant women: pathology of the fetus and newborns. Information and methodical manual]. Novosibirsk: Vektor-Best ; 2004. 84 p. (in Russian).
42. Mal'chikov I. A. Znachenie virusnykh infektsii v patologii, sviazannoi s narusheniiami protivoinfektsionnoi zashchity, i metody ikh vyiavleniia. Diss. dokt. med. nauk [Significance of viral infections in the pathology associated with infringements of anti-infective protection, and methods for their detection. Dr. med. sci. diss.]. Ekaterinburg; 2007. 236 p. (in Russian).
43. Yin K, Agrawal DK. Vitamin D and inflammatory diseases. J Inflamm Res. 2014May 29;7:69-87. doi: 10.2147/JIR.S63898.
44. Zughaier SM, Alvarez JA, Sloan JH , Konrad RJ, Tangpricha V. The role of vitamin D in regulating the iron-hepcidin-ferroportin axis in monocytes. J Clin Transl Endocrinol. 2014 Mar 21;1(1):19-25. doi: 10.1016/j.jcte.2014.01.003.
45. SilvaB, FaustinoP. An overview of molecular basis of iron metabolism regulation and the associated pathologies. Biochim Biophys Acta. 2015 Jul;1852(7):1347-59. doi: 10.1016/j.bbadis.2015.03.011.
46. Ruchala P, Nemeth E. The pathophysiology and pharmacology of hepcidin. Trends Pharmacol Sci. 2014 Mar;35(3):155-61. doi: 10.1016/j. tips.2014.01.004.
47. Bacchetta J, Zaritsky JJ, Sea JL, et al. Suppression of iron-regulatory hepcidin by vitamin D. J Am Soc Nephrol. 2014 Mar;25(3):564-72. doi: 10.1681/ASN.2013040355.
OTpuMaHO 23.04.2018 ■
Леженко Г.А., Пашкова Е.Е., Крайняя А.В.
Запорожский государственный медицинский университет, г. Запорожье, Украина
Прогнозирование развития острого бактериального бронхита у детей раннего возраста
Резюме. Проведено комплексное обследование 74 детей раннего возраста, больных острым бронхитом (34 ребенка с вирусным бронхитом и 40 детей с бактериальным бронхитом), с оценкой тяжести заболевания согласно шкале ABSS, бактериологическим исследованием назофарин-геального аспирата и определением содержания в сыворотке крови 25-гидроксивитамина В(25(ОН)В), витамин Б-связывающего белка, бактерицидного белка, повышающего проницаемость клеток ^ВР1), кателицидина ЦЬ-37, в1-дефензина, лактоферрина. С помощью факторного и кластерного анализов проведена оценка влияния факторных признаков на развитие бактериального бронхита. Установлено, что наибольшую значимость имели 6 факторов: фактор обеспеченности витамином Б, фактор анемии, ятрогенный фактор, фактор воспаления, иммун-
ный фактор и материнский фактор. Для разработки прогностической математической модели развития острого бактериального бронхита у детей раннего возраста использовали уравнение логистической регрессии, которое включало 9 предикторов (сутки госпитализации от начала заболевания, день назначения антибактериальной терапии от начала заболевания, содержание витамина Б и лактоферрина в сыворотке крови, профилактическое применение витамина Б, уровень гемоглобина и лейкоцитов в периферической крови, заболевания матери острыми респираторными вирусными инфекциями во время беременности, балльная оценка тяжести течения заболевания). Методом генетического алгоритма были отобраны 4 наиболее значимых факторных признака: сутки госпитализации от начала заболевания, день назначе-
ния антибактериальной терапии от начала заболевания, содержание витамина Б и лактоферрина в сыворотке крови. Уменьшение числа факторных признаков с 9 до 4 не привело к существенному изменению прогностических качеств модели, что подтверждалось площадью под ROC-кривой уравнения логистической регрессии и оценкой дискриминирующей способности модели с индексом Gini. Чувствительность модели составила 88,9 %, специфичность — 78,9 %. Проведенный анализ подтвердил приоритетный вклад в развитие острого бактериального бронхита у детей раннего возраста состояния обеспечен-
ности витамином Б, ранней госпитализации, нерационального применения антибактериальной терапии, иммунных нарушений и характера течения антенатального периода. Выявленные факторы риска и результаты прогностического моделирования целесообразно использовать для выявления детей, которые составляют группу высокого риска по развитию острого бронхита бактериальной этиологии.
Ключевые слова: острый бактериальный бронхит; дети раннего возраста; антимикробные пептиды; математическое прогнозирование
G.O. Lezhenko, O.E. Pashkova, H.V. Kraynya Zaporozhye State Medical University, Zaporizhzhia, Ukraine
Predicting the development of acute
Abstract. Seventy four young children with acute bronchitis (34 — with viral bronchitis and 40 with bacterial bronchitis) were examined using Acute Bronchitis Severity Score, with a bacteriological study of nasopharyngeal aspirate and determination of 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D), vitamin D-binding protein, human bactericidal/permeability-increasing protein, catelicidin LL-37, Pj-defensin, lactoferrin levels. The influence of various factors on the development of bacterial bronchitis was evaluated with the help of factorial and cluster analysis. It was found that 6 factors were of the greatest importance: the vitamin D supplementation, anemia factor, iatrogenic factor, inflammation factor, immune factor and maternal factor. To develop a prognostic mathematical model of acute bacterial bronchitis occurrence in young children, we used the equations of logistic regression, which included 9 predictors (the day of hospitalization from the onset of the disease, the day of administration of antibiotic therapy from the onset of the disease, the vitamin D and lactoferrin content in the blood serum, the preventive use of vitamin D, the level of hemoglobin and leukocytes in peripheral blood, acute respiratory infections mother have suffered during pregnancy, score
bacterial bronchitis in young children
for the assessment of the severity of the disease). The method of genetic algorithm was used to select 4 most significant factors: the day of hospitalization from the onset of disease, the day of administration of antibacterial therapy from the onset of disease, the content of vitamin D and lactoferrin in the blood serum. A decrease in the number of factors from 9 to 4 did not lead to a significant change in the predictive qualities of the model, as evidenced by the area under the ROC curve of the logistic regression equation and the evaluation of the discriminating ability of the model with the Gini coefficient. The sensitivity of the model was 88.9 %, specificity — 78.9 %. The analysis confirmed that the state of vitamin D supplementation, early hospitalization, irrational use of antibiotic therapy, immune disorders and the nature of the course of antenatal period made the priority contribution to the development of acute bacterial bronchitis in young children. The detected risk factors and the results of prognostic modeling should be used to identify children, who are at high risk for the development of acute bronchitis of bacterial origin.
Keywords: acute bacterial bronchitis; young children; antimicrobial peptides; mathematical prediction
