Імунологічні особливості перебігу фенотипу бронхіальної астми раннього початку у дітей залежно від типу ацетилювання

20.08.2015

>>__За висновком екcпеpтів ВООЗ, бронхіальна астма (БА) належить до найбільш поширених захворювань дихальних шляхів людини. Серед дітей її питома вага становить більше 10%. За останні десятиріччя поширеність БА зросла більше ніж на 32% [1, 2]. Це захворювання є мультифакторною патологією, для його розвитку велике значення має спадкова (генетична) схильність [4, 7]. У сучасних вітчизняних та закордонних наукових джерелах висловлюється думка про те, що генетичні дефекти ацетилювання можуть бути залучені до патогенезу алергічних захворювань та атопії, яка лежить в основі розвитку БА [4, 8]. Крім того, деякі автори вказують на те, що наявність фенотипу повільного ацетилювання може бути безпосередньо пов’язана з реалізацією схильності організму людини до атопії [8, 9]. Підґрунтям для цього припущення є те, що генетична детермінованість змін у метаболізмі різноманітних ферментів, зокрема N-ацетилтрансферази-2 (NAT2), яка відповідає за процеси ацетилювання та відіграє важливу роль у детоксикаційних процесах організму, може вплинути на формування білкових аддуктів, які своєю чергою здатні призвести до розвитку індукованих алергічних захворювань [9, 10]. У роботах B. Gawronska-Szklarz et al. показано, що наявність генотипу повільних ацетиляторів у пацієнтів, хворих на БА, асоціювалася із фенотипом атопічної астми, а генотип так званих швидких ацетиляторів превалював у когорті хворих на неатопічну (екзогенну) БА [11, 12]. Автори припускають, що бактеріальні чи вірусні інфекції, які є тригерними факторами розвитку фенотипу неатопічної БА, можуть змінювати функціональність печінкових ферментів або модулювати підвищену чутливість бронхів до зовнішніх подразників.

Натомість інші науковці [11] виявили збільшення частки «швидких ацетиляторів» серед пацієнтів із атопією та припустили, що пришвидшене ацетилювання може сприяти сенсибілізації організму або особливості статусу NAT2 можуть бути генетичними маркерами контактної сенсибілізації [2, 10]. Отже, багато питань, пов’язаних із особливостями поліморфізму ацетилювання та розвитком алергічних захворювань, зокрема БА, наразі залишаються невирішеними. Вивченню діагностичного значення особливостей ацетиляторного статусу при розвитку фенотипу раннього початку БА у дітей присвячено зовсім незначну частку наукових повідомлень [7, 9].

Виходячи з цього та враховуючи важливість генно-опосередкованих взаємодій, а також обмеженість відомостей щодо напрямків діагностики та лікування БА в дітей із різними типами ацетилювання, доцільно проаналізувати залежність особливостей перебігу фенотипу раннього початку БА у дітей від ацетиляторного статусу з урахуванням клінічно-параклінічних показників перебігу захворювання.

Мета роботи – визначити імунологічні особливості перебігу фенотипу бронхіальної астми раннього початку у дітей для оптимізації адресного лікування з урахуванням типу ацетилювання хворих.

Матеріали і методи

вверх

Для досягнення поставленої мети проведено комплексне клініко-імунологічне обстеження І-ІІ рівня 34 дітей із фенотипом БА раннього початку. Вивчалися імунологічні показники периферичної крові: параметри киснезалежного метаболізму еозинофільних та нейтрофільних гранулоцитів за допомогою тесту із барвником нітросинім тетразолієм (НСТ-тест) і внутрішньоклітинний вміст у цих клітинах пероксидази та катіонних білків (в у.о.) – за методом Грехема – Кнолля [3]. Як показники функціонального стану еозинофільних та нейтрофільних лейкоцитів крові визначали їхню фагоцитарну активність (ФА, %) та фагоцитарне число (ФЧ, у.о.) за методом Є.Н. Мосягіної [5]. Тип ацетилювання визначали за методом Пребстинг – Гаврилова в модифікації Тимофеєвої з використанням сульфадимезину як тест-препарату. Сформовано дві клінічні групи. Першу (I, основну) групу становили 16 дітей із повільним типом ацетилювання (середній вік 12,3 ± 0,6 року, частка хлопчиків 61,3 ± 3,5%); до II клінічної групи увійшло 18 пацієнтів зі швидким ацетиляторним фенотипом (середній вік 11,4 ± 0,4 року (p > 0,05), частка хлопчиків 62,4 ± 3,5% (р > 0,05)). За основними клінічними ознаками групи спостереження були зіставними. Робота виконана згідно з вимогами до рандомізованого порівняльного дослідження у паралельних групах за методом «дослід – контроль». Отримані результати дослідження аналізували за допомогою методів біостатистики і клінічної епідеміології [6]. При нормальному розподілі використовували параметричні методи аналізу, з оцінкою відмінностей за Ст’юдентом (критерій t) та Фішером (для якісних показників, ϕ). Обробку даних проводили з використанням пакету прикладних програм «SТАТІSТІСА 7,0». З позиції клінічної епідеміології оцінювали відносний ризик (ВР), співвідношення шансів (СШ) з обчисленням їх довір­чих інтервалів (95% ДІ) [6].

Результати дослідження

вверх

При проведенні аналізу отриманих результатів встановлено, що серед когорти обстежених хворих із фенотипом бронхіальної астми раннього початку частка дітей із повільним та швидким типами ацетилювання становила 47,1 ± 12,4% та 53,1 ± 11,7% (рϕ > 0,05) відповідно. Таким чином, серед хворих дітей із фенотипом раннього початку бронхіальної астми співвідношення повільних та швидких «ацетиляторів» є таким же, як і в загальній популяції, що збігається з даними літературних джерел [10, 11].

При розподілі дітей з ознаками повільних «ацетиляторів» за тяжкістю захворювання персистувальний легкий варіант перебігу було визначено у 12,5 ± 8,2%, середньотяжкий у 37,5 ± 12,1% і тяжкий у 50,0 ± 12,5% спостережень. У пацієнтів із ознаками швидких «ацетиляторів» розподіл за тяжкістю перебігу БА виявився таким: 11,1 ± 7,4% (рϕ>0,05), 30,4 ± 11,4% (рϕ>0,05) та 51,0 ± 11,7% (рϕ>0,05) відповідно. Виявлена тенденція до переважання середньотяжкого та тяжкого перебігу БА у хворих обох груп порівняння може бути пов’язана з індивідуальними особливостями темпів ацетилювання протизапальних препаратів, які не забезпечують адекватного контролю захворювання [8, 9].

При аналізі показників киснезалежної метаболічної активності нейтрофільних гранулоцитів крові за даними НСТ-тесту не виявлено вірогідних відмінностей між групами порівняння (табл. 1).

Таблиця 1. Показники тесту із нітросинім тетразолієм для нейтрофільних гранулоцитів крові у дітей груп порівняння (M ± m)

Клінічні групи

Кількість дітей

Показники спонтанного тесту

Показники стимульованого тесту

Частка формазан-позитивних клітин, %

Цитохімічний коефіцієнт, у.о.

Частка % формазан-позитивних клітин, %

Цитохімічний коефіцієнт, у.о.

І

16

27,7 ± 2,8

0,33 ± 0,18

43,2 ± 4,5

0,53 ± 0,12

ІІ

18

32,1 ± 3,5

0,36 ± 0,16

38,8 ± 6,3

0,47 ± 0,18

Р: I : II

> 0,05

> 0,05

> 0,05

> 0,05

Примітка. M – середнє значення, m – стандартна помилка середнього.

При визначенні результатів киснезалежного метаболізму еозинофільних лейкоцитів крові між групами спостереження вдалося виявити вірогідні відмінності за показниками спонтанного тесту з нітросинім тетразолієм (табл. 2).

Таблиця 2. Показники тесту із нітросинім тетразолієм для еозинофільних гранулоцитів крові у дітей груп порівняння (M ± m)

Клінічні групи

Кількість дітей

Показники спонтанного тесту

Показники стимульованого тесту

Частка формазан-позитивних клітин, %

Цитохімічний коефіцієнт, у.о.

Частка % формазан-позитивних клітин, %

Цитохімічний коефіцієнт, у.о.

І

16

16,8 ± 3,1

0,24 ± 0,17

18,5 ± 2,3

0,21 ± 0,11

ІІ

18

24,1 ± 1,8

0,27 ± 0,13

21,1 ± 4,3

0,22 ± 0,12

Р: I : II

< 0,05

> 0,05

> 0,05

> 0,05

Примітка. M – середнє значення, m – стандартна помилка середнього.

Отже, як видно з представлених даних, у дітей, хворих на БА раннього початку, за повільного типу ацетилювання простежувалася чітка тенденція до зниження активності киснезалежного метаболізму еозинофілів крові у порівнянні з пацієнтами зі швидким ацетиляторним статусом. Отримані дані можуть свідчити про метаболічну виснаженість еозинофільних гранулоцитів крові за наявності фенотипу «повільних ацетиляторів» у дітей, хворих на БА раннього початку. За результатами НСТ-тесту рівень еозинофільних лейкоцитів крові менше 16% виявлено у 68,7 ± 11,6% хворих основної групи та лише у 16,6 ± 8,7% дітей групи порівняння (рϕ < 0,05). Отже, за повільного ацетиляторного фенотипу у 3,1 разу підвищувався ВР виснаження киснезалежного метаболізму еозинофілів периферичної крові (95% ДІ 1,8-4,6) при СШ 11,1 (95% ДІ 5,6-21,6). Представлені результати можна пояснити більш активним залученням еозинофільних гранулоцитів у реалізацію запалення при БА за наявності повільного ацетиляторного фенотипу.

При аналізі результатів фагоцитарної активності нейтрофільних гранулоцитів крові не встановлено достовірної різниці між групами порівняння. Так, у дітей I клінічної групи ФА нейтрофілів становила в середньому 82,8 ± 6,1%, а у представників II групи – 79,3 ± 4,5% (р > 0,05). Фагоцитарне число цих гранулоцитів у групах порівняння становило 9,3 ± 0,9 у.о. та 8,3 ± 0,8 у.о. відповідно (р > 0,05).

При проведенні оцінки фагоцитарної активності еозинофільних гранулоцитів крові між групами спостереження виявлено вірогідні відмінності. Так, у хворих основної групи середньогруповий показник ФА еозинофілів крові становив 68,1 ± 2,8%, а у пацієнтів групи порівняння – 57,2 ± 2,4% (р < 0,05). Рівень ФЧ цих клітин сягав 2,6 ± 0,6 у.о. та 1,6 ± 0,9 у.о. відповідно (р > 0,05). Рівень ФА еозинофільних лейкоцитів крові, який перевищував 60%, відзначався у 83,3 ± 9,3% дітей із повільним типом ацетилювання та у 44,4 ± 11,7% хворих із швидким ацетиляторним статусом (рϕ < 0,05). Показники ризику підвищеної ФА провідних ефекторних клітин алергічного запалення, еозинофілів крові, – більше 60% – за наявності повільного типу ацетилювання по відношенню до швидких «ацетиляторів» становили: ВР 2,8 (95% ДІ 2,2-3,5) при СШ 6,2 (95% ДІ 3,2- 12,1). Ми припустили, що отримані дані можна пояснити превалюванням еозинофільного типу запалення при БА раннього початку за наявності повільного типу ацетилювання. Це дає змогу використовувати їх при розробці методів індивідуалізованого протизапального лікування дітей, хворих на БА, при відомому ацетиляторному статусі.

На користь наведеної гіпотези свідчать вірогідні відмінності між групами порівняння за внутрішньоклітинним вмістом еозинофільної пероксидази, яка належить до потужних цитотоксичних речовин, за допомогою яких реалізується алергічне запалення, притаманне БА. Так, серед пацієнтів із повільним ацетиляторним фенотипом внутрішньоклітинний вміст еозинофільної пероксидази становив 1,03 ± 0,08 у.о., тоді як серед пацієнтів зі швидким типом ацетилювання він становив 1,52 ± 0,1 у.о. (р < 0,05). Вміст пероксидази в еозинофілах крові < 1,0 у.о. спостерігався в 75,0 ± 10,8% випадків в основній групі та в 38,8 ± 11,4% випадків у групі порівняння (р < 0,05). Показники ризику зниження внутрішньоклітинного вмісту еозинофільної пероксидази < 1,0 у.о. за наявності повільного ацетиляторного статусу по відношенню до швидкого ацетиляторного статусу виявилися такими: ВР 2,3 (95% ДІ 1,7-3,1) при СШ 4,7 (95% ДІ 2,6-8,6). Вірогідних відмінностей за внутрішньоклітинним вмістом нейтрофільних та еозинофільних катіонних білків між пацієнтами груп порівняння виявити не вдалося.

Таким чином, для фенотипу раннього початку бронхіальної астми в дитячому віці залежно від ацетиляторного статусу характерні певні зміни показників активності ефекторної ланки імунітету, які проявляються такими характеристиками еозинофільних гранулоцитів крові:

  • зниженням активності киснезалежного метаболізму;
  • зменшенням вмісту основних цитотоксичних речовин;
  • збільшенням фагоцитарної активності.

Ці параклінічні зміни можна використовувати при проведенні індивідуалізованого адресного протизапального лікування бронхіальної астми раннього початку у дітей.

Висновки

вверх

1. Наявність повільного ацетиляторного фенотипу у дітей, хворих на бронхіальну астму раннього початку, асоціювалася із ризиком виснаження киснезалежного метаболізму еозинофільних гранулоцитів крові, за даними тесту з нітросинім тетразолієм (ВР 3,1 [95% ДІ 1,8-4,6], СШ 11,1 [95% ДІ 5,6-21,6]), та з підвищенням фагоцитарної активності цих ефекторних клітин (ВР 2,8 [95% ДІ 2,2-3,5], СШ 6,2 [95% ДІ 3,2-12,1]).

2. Серед пацієнтів із фенотипом раннього початку бронхіальної астми виявлено превалювання середньотяжкого та тяжкого перебігу захворювання як при швидкому (30,4 ± 11,4% та 51,0 ± 11,7% відповідно) так і при повільному (37,5 ± 12,1% та 50,0 ± 12,5% відповідно) типі ацетилювання.

 Література

1. Безруков Л.О. Особливості перебігу неатопічного фенотипу бронхіальної астми в дітей залежно від характеру ацетиляторного статусу / Л.О. Безруков, С.І. Тарнавська // Здоровье ребенка. – 2014. – Т. 53. – № 2. – С. 25-28.

2. Вавилин В.А. Ассоциация полиморфных ферментов биотрансформации ксенобиотиков с предрасположенностью к бронхиальной астме у детей с наследственной отягощенностью и без таковой / В.А. Вавилин [и др.] // Генетика. – 2002. – Т. 38. – № 4. – С. 539-545.

3. Клиническая иммунология и алергологія / Под ред. Г. Лора-младшего, Т. Фишера, Д. Адельмана. Пер. с англ. – М. Практика. 2000.

4. Ляхович В.В. Роль ферментов биотрансформации ксенобиотиков в предрасположенности к бронхиальной астме и формировании особенностей ее клинического фенотипа / В.В. Ляхович [и др.] // Вестник РАМН. – 2000. – № 12. – С. 36-41.

5. Маянский А.Н., Пикуза О.И. Клинические аспекты фагоцитоза. Казань: Магариф. – 1993.

6. Флетчер Р. Клиническая эпидемиология: Основы доказательной медицины / Р. Флетчер, С. Флетчер, Э. Вагнер. – М.: Медиа Сфера, 2004. – 347 с.

7. Чакова Н.Н. Генетический полиморфизм ферментов метаболизма лекарственных средств (CYP1A2, CYP2D6, CYP2C9, GST, NAT2 и MDR1) у жителей Беларуси / Н.Н. Чакова [и др.] // Молекулярная и прикладная генетика: сб. научн. тр. – 2009. – Т. 10. – С. 161-169.

8. Чакова Н.Н. Полиморфизм GST-генов и цитогенетические изменения в ткани легкого больных раком легкого / Н.Н. Чакова [и др.] // Цитология и генетика. – 2009. – Т. 43, № 1. – С. 48-53.

9. Mathew C.C. The isolation of high molecular weight eucaryotic DNA / C.C. Mathew // in Walker JMNJ (ed): methods in molecular biology. – Clifton: Human Press, 1984. – Vol. 2. – P.31-34.

10. Nebert D.W. Polymorphisms in drug-metabolizing enzymes: what is their clinical relevance and why do they exist? / D.W Nebert // Am. J. Hum. Genet. – 1997. – № 60. – P. 265-271.

11. Pawlik A. N-acetyltransferase 2 (NAT2) polymorphismin patients with atopic asthma / A. Pawlik, Z. Juzyszyn, B. Gawronska-Szklarz // Arch. Med. Res. – 2009. – Vol. 40, № 4. – P. 264-267.

12. Rogers L. Pharmacologic approaches to life-threatening asthma / L. Rogers, J. Reibman // Ther. Adv. Respir. Dis. – 2011. – Vol. 5, № 6. – P. 397-408.

СТАТТІ ЗА ТЕМОЮ Педіатрія

23.12.2023 Педіатрія Спадковий ангіоневротичний набряк у дітей і підлітків

Спадковий ангіоневротичний набряк (САН) є генетичним захворюванням з аутосомно-домінантним типом передачі, в більшості випадків зумовлений дефіцитом інгібітора C1 (C1-INH). Для пацієнтів характерні рецидивуючі набряки підшкірної клітковини та слизових оболонок зі змінною тяжкістю та віком першої появи симптомів....

23.12.2023 Педіатрія Пробіотики і вітамін D: можливості та перспективи застосування

Мікробіом (МБ) кишечнику виконує чисельні і різноманітні функції в організмі людини. Саме тому етап його становлення у перші роки життя дуже важливий, адже початкове створення осі «МБ – імунна система» прогнозує подальший стан здоров’я. Біфідобактерії складають переважну більшість мікробіоти новонароджених і залишаються в кишечнику протягом усього життя. ...

23.12.2023 Педіатрія Нутритивний статус від народження до зрілості: вплив мікроміобу кишечнику на розвиток захворювань у дітей

Харчування в дитинстві має особливе значення для здоров’я людини, оскільки високий рівень метаболізму, значні темпи росту і розвитку, а також фізична активність визначають вищі й якісно відмінні харчові потреби. Адекватне забезпечення цих потреб є важливим медичним і соціальним завданням. Водночас незрілість травної системи, нервової інервації, координації та імунологічних функцій у дітей раннього віку визначають обмеження раціону і підвищують ризик виникнення пов’язаних із харчуванням інфекцій і алергічних реакцій....

23.12.2023 Педіатрія Пульмонологія та оториноларингологія Ефективні шляхи відновлення мукоциліарного транспорту: карбоцистеїн як ключовий компонент терапії гострого бронхіту у дітей

Кашель є одним з найбільш поширених симптомів у дітей як молодшого, так і старшого віку в різних регіонах світу [1]. За даними проспективного когортного дослідження M. Jurca та співавт. (2017), у 69-70% дітей (із невеликою відмінністю між віковими групами) застуда супроводжується кашлем. Натомість поширеність кашлю, не пов’язаного із гострим респіраторним захворюванням (ГРЗ), має тенденцію до зростання із віком: з 34% в однорічних дітей до 55% у дітей віком 14-17 років....