Щодо питання ранньої діагностики фенотипу тяжкої бронхіальної астми в дитячому віці

>>__Сьогодні з позицій доказової медицини не визначено «золотого стандарту» для рекомендацій щодо того, як поставити діагноз бронхіальної астми (БА) у дітей [1, 3, 8]. Несвоєчасна верифікація БА у пацієнтів дитячого віку надалі визначає несприятливий прогноз її перебігу з розвитком тяжких форм захворювання [4, 5, 7]. Клінічному фенотипу тяжкої БА приділяється багато уваги, оскільки 80% загальних витрат на лікування астми припадають на пацієнтів, які страждають на тяжку її форму. Попри невелику частоту в структурі БА (10-20%), тяжкі форми захворювання є значними труднощами для лікарів. Ці хворі насамперед становлять групу ризику за несприятливими наслідками, інвалідизацією, нестабільним перебігом захворювання. За результатами сучасних мультицентрових досліджень відомо, що тяжка БА є самостійним фенотипом хвороби, якій має тільки йому властиві риси [11, 12]. Аналіз наслідків астми та астмоподібних симптомів, проведений в рамках дослідження «The Melbourne Asthma Study», показав, що чим тяжча БА у дитини, тим менша вірогідність її ремісії у дорослому віці [7, 8]. На думку багатьох сучасних дослідників, фенотип тяжкої БА у дітей унікальний, він відрізняється від фенотипу легкої та середньотяжкої БА та від тяжкої БА дорослих за [3, 10]:

• клінічними ознаками;
• функціональними параметрами;
• біологічними маркерами запалення;
• відповіддю на терапію;
• прогнозом.

За даними літературних джерел відомо, що основ­ними морфологічними змінами при БА є структурна перебудова бронхіального дерева, а при тяжкій БА в розвитку запалення бронхів активно задіяні еозинофільні та нейтрофільні гранулоцити крові [5, 11]. Прозапальні властивості цих клітин проявляються через дію лужних білків, що містяться в їхніх гранулах. Цим білкам властива цитотоксичність, стимуляція дегрануляції опасистих клітин та базофілів [3, 4]. Окрім того, останніми роками встановлено, що еозинофілам та нейтрофілам притаманна фагоцитарна активність та схильність до кисневого вибуху у відповідь на специфічні стимули [2, 12]. Тобто рівень вмісту основних цитотоксичних речовин, які виділяють еозинофіли та нейтрофіли (катіонних білків, пероксидази), а також фагоцитарної здатності цих гранулоцитів може свідчити про ступінь активації провідних прозапальних клітин алергічного запалення, а через це – непрямо – про тяжкість запального процесу. У літературних джерелах більше уваги приділяється визначенню вмісту цих цитотоксичних речовин у сироватці крові; кількість же публікацій щодо визначення ролі саме їхнього внутрішньоклітинного вмісту при розвитку фенотипу тяжкої БА дитячого віку є незначною [10, 12].

Враховуючи дискусійність та суперечливість питання про формування фенотипу тяжкої БА в дітей, а також думку багатьох науковців стосовно того, що вивільнення медіаторів алергічного запалення провідними прозапальними клітинами – еозинофілами та нейтрофілами крові – відіграє вирішальну роль у розвитку БА, доцільно проаналізувати зміни метаболічної активності цих гранулоцитів та встановити їхнє діагностичне значення у верифікації фенотипу тяжкого перебігу БА у дітей.

Мета роботи – вивчення діагностичної цінності показників метаболічної та фагоцитарної активності еозинофілів та нейтрофілів крові при ранній діагностиці фенотипу тяжкої бронхіальної астми в дітей для оптимізації індивідуалізованого адресного лікування.

Матеріали і методи

вверх

Для досягнення поставленої мети було сформовано дві клінічні групи:

• першу (I, основну) групу становили 39 дітей із фенотипом тяжкої БА;
• до II клінічної групи увійшло 36 пацієнтів із БА середнього ступеня тяжкості.

Ступінь тяжкості визначали згідно з чинними рекомендаціями міжнародної педіатричної групи Global Initiative for Asthma (GINA). За основними характеристиками групи були зіставними. Середній вік пацієнтів основної групи – 12,5 ± 0,5 років, групи порівняння – 11,8 ± 0,6 років (р > 0,05). Частка хлопчиків серед хворих I клінічної групи становила 61,2 ± 3,5%, серед дітей II групи – 63,4 ± 3,1% (р > 0,05).

Як показники метаболічної активності еозинофільних та нейтрофільних лейкоцитів крові визначали внутрішньоклітинний вміст [4]:

• катіонних білків (в умовних одиницях [у.о.]) за методом В.Е. Пігаревського;
• пероксидази (в у.о.) – за методом Грехема – Кнолля.

Як показник функціонального стану еозинофільних та нейтрофільних лейкоцитів крові, визначали їхню фагоцитарну активність (ФА, %) за методом Є.Н. Мосягіної [6].

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 [9]. При нормальному розподілі використовували параметричні методи аналізу з оцінкою достовірності відмінностей за Ст’юдентом (критерій t). Обробку даних проводили з використанням пакету прикладних програм «SТАТІSТІСА 7,0». Для встановлення діагностичної цінності тестів визначали їхню чутливість (ЧТ), специфічність (СП), передбачувану позитивну (ППЦ) та негативну цінність (НПЦ). З позиції клінічної епідеміології оцінювали атрибутивний та відносний ризики, а також співвідношення шансів з обчисленням їхніх довірчих інтервалів (95% ДІ) [9].

Результати дослідження

вверх

Дані сучасних літературних джерел свідчать, що пошкоджувальна дія еозинофільних та нейтрофільних поліморфноядерних лейкоцитів реалізується за рахунок дегрануляції та викиду у позаклітинний простір специфічних агресивних речовин – катіонних білків та пероксидази [8, 10]. Виходячи з цього, вважали за доцільне визначити внутрішньоклітинний вміст зазначених речовин у нейтрофільних та еозинофільних гранулоцитах крові у дітей груп порівняння з метою оцінки клінічної значущості цих параметрів для виявлення бронхіальної астми тяжкого варіанту (в порівнянні з середньотяжким). Показники внутрішньоклітинного вмісту нейтрофільних катіонних білків (НКБ) та пероксидази (НП) у дітей груп порівняння представлено в таблиці 1.

Як видно з представлених даних, між хворими груп спостереження виявлено достовірну різницю за показниками внутрішньоклітинного вмісту нейтрофільної пероксидази, рівень якої у дітей, хворих на тяжку БА, був нижчим в порівнянні з хворими на середньотяжку форму захворювання. Отримані дані можуть свідчити про метаболічну виснаженість нейтрофільних гранулоцитів крові при розвит­ку тяжкої форми БА в дитячому віці. Внутрішньоклітинний вміст НП < 1,3 у.о. визначався у 79,5 ± 6,4% хворих основної групи та у 38,8 ± 8,1% пацієнтів групи порівняння (р_ϕ < 0,05). Показники діагностичної цінності визначення внутрішньоклітинного вмісту НП < 1,3 у.о. для підтвердження тяжкого варіанту БА у дітей виявилися такими: ЧТ – 79,5%, СП – 61,2%, ППЦ – 67,2, НПЦ – 75,1%, відносний ризик – 2,6 [95% довірчий інтервал (ДІ): 2,1-3,5], атрибутивний ризик – 0,4, співвідношення шансів – 6,1 [95% ДІ: 3,2-11,5].

Показники внутрішньоклітинного вмісту еозинофільних цитотоксичних речовин у дітей груп спостереження наведено в таблиці 2.

Отже, у дітей із наявністю фенотипу тяжкої БА внутрішньоклітинний вміст еозинофільних катіонних білків та пероксидази був достовірно нижчим у порівнянні з пацієнтами із середньотяжкою БА. Отримані результати можуть бути свідченням того, що еозинофільні лейкоцити крові, як провідні ефекторні клітини алергічного запалення, беруть активну участь у його реалізації за розвитку тяжкої форми БА у дітей шляхом підвищення цитотоксичності за рахунок активної дегрануляції.

Виходячи з наведених вище даних, проведено визначення діагностичної цінності такого поєднаного параклінічного параметру, як внутрішньоклітинний вміст еозинофільних катіонних білків (ЕКБ) < 0,17 у.о. та пероксидази еозинофілів (ЕП) < 1,3 у.о. у верифікації тяжкого фенотипу БА у дітей. Поєднання наведених результатів лабораторного обстеження відзначалося у 56,4 ± 7,9% випадків у I клінічній групі та лише у 17,7 ± 7,4% хворих групи порівняння (р_ϕ < 0,05). Показники діагностичної цінності вищезазначеного тесту для верифікації тяжкої форми БА та її диференціації від середньотяжкого варіанту захворювання були такими: ЧТ – 56,4%, СП – 82,3%, позитивна та негативна передбачувана цінність – 76,1% та 65,3%. Враховуючи недостатню чутливість цього параклінічного тесту, його доцільно використовувати тільки в комплексі з іншими клінічно-параклінічними даними, а не як самостійний метод для встановлення тяжкого фенотипу БА у дітей. Показники клінічно-епідеміологічного ризику виникнення тяжкої БА у дітей за наведених вище результатів лабораторного обстеження становили: відносний ризик – 2,2 [95% ДІ: 1,4-3,4], атрибутивний ризик – 0,4, співвідношення шансів – 6,1 [95% ДІ: 3,1-11,5].

Таким чином, при розвитку фенотипу тяжкої бронхіальної астми у дітей метаболічна активність головних прозапальних клітин алергічного запалення – еозинофілів та нейтрофілів крові – знижується через деструкцію ацидофільних гранул, про що свідчить знижений вміст в них катіонних білків та зменшення рівня активності пероксидази.

При аналізі результатів фагоцитарної активності (ФА) нейтрофільних гранулоцитів крові не встановлено достовірної різниці між хворими груп порівняння. Так, у дітей I клінічної групи ФА нейтрофілів становила 77,2 ± 5,5%, а у представників II групи – 81,2 ± 7,1% (р > 0,05). Однак у пацієнтів із тяжкою БА все ж простежувалася тенденція до більш низьких показників ФА нейтрофільних гранулоцитів крові, що може вказувати на їхню функціональну виснаженість під впливом тривалої алергенної стимуляції. Рівень ФА < 70% відзначався у 71,8 ± 7,2% хворих основної групи та лише у 44,4 ± 8,2% дітей групи порівняння (р_ϕ < 0,05).

Отримані дані можуть свідчити про те, що при розвитку фенотипу тяжкої БА у дітей нейтрофільні гранулоцити метаболічно значно більш виснажені, ніж за середньотяжкого її варіанту.

При проведенні оцінки фагоцитарної активності еозинофільних гранулоцитів крові між представниками груп спостереження було виявлено достовірні відмінності. Так, у хворих I групи середньогруповий показник ФА еозинофілів крові становив 65,8 ± 2,8%, а у пацієнтів II групи – 74,0 ± 2,4% (р < 0,05). Рівень ФА еозинофільних лейкоцитів < 65% спостерігався у 69,2 ± 7,4% дітей, хворих на тяжку БА, та у 38,8 ± 8,1% дітей із середньотяжкою формою захворювання (р_ϕ < 0,05). Знижений рівень ФА еозинофілів крові асоціювався із ризиком наявності тяжкого фенотипу БА: відносний ризик – 2,1 [95% ДІ: 1,4-2,5], атрибутивний ризик – 0,4; співвідношення шансів – 3,6 [95% ДІ: 2,1-6,3].

З урахуванням наведених даних було доцільно проаналізувати діагностичне значення для підтвердження наявності тяжкого фенотипу БА у дітей такого комплексного параклінічного показника, як:

• ФА еозинофільних гранулоцитів крові < 65%;
• внутрішньоклітинний вміст ЕКБ < 0,17 у.о.;
• ЕП < 1,3 у.о.

Поєднання наведених результатів лабораторного обстеження відзначалося у 74,3 ± 7,1% випадків серед дітей I клінічної групи та лише у 22,2 ± 7,2% хворих групи порівняння (р_ϕ < 0,05). Показники діагностичної цінності вищезазначеного тесту для того, щоб відрізнити тяжкий фенотип БА від середньотяжкого її варіанту, були такими: ЧТ – 74,3%, СП – 77,8%, позитивна та негативна передбачувана цінність – 77,1 та 75,1% відповідно. Показники клінічно-епідеміологічного ризику розвитку тяжкої БА за наведених вище результатів параклінічного обстеження становили: відносний ризик – 3,1 [95% ДІ: 2,1-4,5], атрибутивний ризик – 0,52, співвідношення шансів – 10,1 [95% ДІ: 5,2-19,4]. Недостатня чутливість та специфічність цього лабораторного тесту унеможливлює його самостійне використання при проведенні диференційно-діагностичного пошуку між БА тяжкого та середньотяжкого перебігу.

Таким чином, за наявності фенотипу тяжкої бронхіальної астми у дітей зменшується вміст внутрішньоклітинних медіаторів алергічного запалення, ймовірно, через деструкцію ацидофільних гранул, та знижується фагоцитарна активність голов­них прозапальних клітин алергічного запалення – еозинофілів та нейтрофілів крові. Отримані результати, на нашу думку, повинні оптимізувати ефективність параклічнічної діагностики цього фенотипу бронхіальної астми у дітей. У випадках недосягнення контролю над захворюванням запропоновані тести роблять можливим виокремлення хворих із фенотипом тяжкої астми.

Висновки

вверх

1. При розвитку тяжкої бронхіальної астми у дітей відзначається тенденція до зменшення метаболічної активності еозинофільних та нейтрофільних гранулоцитів крові (за показниками внутрішньоклітинного вмісту в них катіонних білків та пероксидази), а також фагоцитарної здатності цих ефекторних клітин (за параметрами їхньої фагоцитарної активності).

2. Результати поєднаного параклінічного тесту з визначення внутрішньоклітинного вмісту еозинофільних катіонних білків (< 0,17 у.о.) та еозинофільної пероксидази (< 1,3 у.о.) можуть бути використані з достатньою специфічністю (82,3%) при проведенні ранньої діагностики фенотипу тяжкої астми у дітей, але тільки в комплексі з іншими клінічно-параклінічними критеріями.

3. Ризик розвитку тяжкої бронхіальної астми збільшується в 10 разів, якщо виявлено поєднання таких показників:

• фагоцитарна активність еозинофілів крові < 65%;
• внутрішньоклітинний вміст еозинофільних катіонних білків < 0,17 у.о.;
• внутрішньоклітинний вміст еозинофільної пероксидази < 1,3 у.о.);

Література

1. Булгакова В.А., Балаболкин И.И. Фармакотерапия обострений бронхиальной астмы у детей // Практика педіатра – 2013. – май-июнь. – С. 10-15.

2. Вишнева Е.А. и др. Современные подходы к терапии бронхиальной астмы у детей // Медицинский совет. – № 1. – 2014. – С. 45-50.

3. Геппе Н.А. Бронхиальная астма у детей. Направления в совершенствовании ведения пациентов // Медицинский совет. – № 11. – 2013. – С. 26-32.

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

5. Кузьменко Л.Г. и др. Гетерогенность бронхиальной астмы в детском возрасте // Педиатрия.– 2013. – Т. 92, № 3. – С. 28-32.

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

7. Огородова Л.М. и др. Тяжелая бронхиальная астма у детей: результаты многоцентрового национального исследования «НАБАТ» // Аллергология. – 2004. – № 3 – С. 3-9.

8. Chung K.F. International ERS/ATS guidelines on definition, evaluation and treatment of severe asthma // Eur Respir J. – 2013. – Dec 12. – Р. 138-143.

9. Fletcher R.H. et al. Clinical epidemiology – the essentials // William & Wilkins, Baltimore / London. – 1982. – 223 p.

10. GINA-Report-2012 [Електронний ресурс]. – Режим доступу: http://ginaasthma.org.

11. Kostromina V.P. et al. Risk factors of bronchial asthma in children // Астма та алергія. – 2013. – № 2. – С. 21-23.

12. Nishimuta T. et al. Japanese Guideline for Childhood Asthma // Allergology International. – 2011. – Vol. 60, № 2. – Р. 147-169. [Електронний ресурс. – Режим доступу: doi:10.2332/allergolint. 11-RAI-0328].