Клініко-діагностичне значення метаболічної активності сегментоядерних гранулоцитів крові в постановці атопічного фенотипу бронхіальної астми в дітей

Бронхіальна астма (БА) залишається однією з найбільш актуальних медико-соціальних проблем сучасної педіатрії. Це зумовлено, насамперед, значною поширеністю захворювання, частою гіподіагностикою, особливо в дитячому віці, продов­женням зростання питомої ваги тяжких форм хвороби [2, 4, 5, 12]. БА дотепер є патологією, до якої постійно прикута увага науковців. Незважаючи на поглиблення уявлень про захворювання, розробку та широке впровад­ження сучасних методів і схем лікування, рівень досягнення контролю над БА продовжує залишатися недостатнім [6, 7, 13, 14]. Однією з причин недостатньо ефективного досягнення контрольованого перебігу захворювання є недоврахування особливостей формування та розробки лікування різних фенотипів БА [7, 8, 10]. Результати багаторічного досвіду свідчать, що БА в дітей характеризується хронічним, зазвичай алергічним, запаленням дихальних шляхів, що формує їхню гіперчутливість та основні симптоми захворювання [12, 14, 15, 16]. Розвиток запального процесу в респіраторному тракті хворих із БА визначається дією основних ефекторних клітин, до яких належать еозинофільні та нейтрофільні гранулоцити. Щодо визначення ролі еозинофільних гранулоцитів крові в реалізації алергічного запалення при бронхіальній астмі в літературі більше уваги приділяється їхнім морфометричним характеристикам [8, 12, 13, 15]. Питання метаболічної активності цих гранулоцитів висвітлені недостатньо. У гранулах еозинофілів містяться лужні білки, головні з яких – великий основний протеїн, еозинофільний катіонний протеїн, еозинофільна пероксидаза, еозинофільний нейро­токсин. Прозапальні властивості еозинофілів проявляються завдяки дії саме цих речовин, яким властива цитотоксичність і здатність стимулювати дегрануляцію опасистих клітин та базофілів [8, 15]. Тобто концентрація основних цитотоксичних речовин, які виділяють еозинофіли – катіонних білків, пероксидази, може свідчити про ступінь активації ключових прозапальних клітин алергічного запалення й, таким чином, непрямо – про тяжкість цього запального процесу. У літературних джерелах більше уваги приділяється вивченню зазначених цитотоксичних речовин у сироватці крові, і незначна кількість публікацій присвячена визначенню ролі саме внутрішньоклітинного вмісту цитотоксичних речовин під час розвитку атопічної БА, яка превалює в дитячому віці [5, 6, 15]. У низці досліджень описано підвищення показників функціональної активності еози­нофілів за наявності атопічної реактивності [12, 13, 14], проте за іншими даними при атопічній формі БА відзначається зниження функціональної активності еози­нофільних гранулоцитів, що пов’язано з виснаженням їхнього метаболічного потенціалу за умови алергенної стимуляції [2, 6, 7]. Літературні повідомлення про використання змін показників метаболічної активності еозинофілів для підтвердження бронхіальної астми атопічного фенотипу нечисленні та суперечливі [11, 12, 14]. В одних джерелах звертають увагу на достатню діагностичну цінність цього показника під час встановлення атопічного фенотипу БА в дітей [12, 13], інші автори доводять, що використання лише показників активності еозинофільних лейкоцитів крові є малоінформативним тестом для підтвердження чи спростування атопічної БА в дітей [14, 16].

Патогенетична роль нейтрофільних гранулоцитів як одних із ефекторних клітин має більш суттєве значення під час розвитку БА неатопічного фенотипу, в основі реалізації якої провідним фактором виступають численні інфекційні чинники [1, 2, 5, 14]. Деякі науковці наголошують на провідній ролі нейтрофільного запалення у формуванні клінічно-функціональних змін при тяжкій астмі, яка найбільш притаманна фенотипу неатопічної БА [1, 5].

У сучасних літературних джерелах недостатньо висвітлено значення оцінки ступеня метаболічної активності нейтрофільних лейкоцитів крові під час розвитку атопічної та неатопічної БА в дитини. У деяких літературних повідомленнях зазначається, що в процесі розвитку тільки ранньої астматичної реакції виникає нейтрофільне запалення, а під час розвитку як ранньої, так і пізньої астматичної реакції запалення відразу ж має ознаки еозинофільно-нейтрофільного [2, 4, 6, 15].

Отже, залишається численна кількість невирішених питань, пов’язаних насамперед з оцінкою чутливості та специфічності, прогностичної цінності показників змін метаболічної активності еозинофільних і нейтрофільних лейкоцитів периферичної крові під час верифікації атопічної БА в дитячому віці. Встановлення ролі ефекторних клітин у реалізації алергічного запалення при БА в дитячому віці є важливим клінічним завданням, вирішення якого дасть змогу обирати індивідуальну адресну протирецидивну терапію й таким чином досягти контролю над захворюванням.

Мета дослідження – вивчення клініко-діагностичної цінності показників метаболічної та фагоцитарної активності ефекторних клітин (еозинофілів, нейтрофілів) при атопічній бронхіальній астмі в дітей.

Матеріал та методи

Для досягнення поставленої мети було сформовано дві клінічні групи. Першу (I) групу становили 28 дітей із атопічною бронхіальною астмою (наявність власного та/чи родинного позитивного алергологічного анамнезу), до II клінічної групи увійшли 26 пацієнтів із діагнозом БА без ознак атопії. Середній вік хворих I клінічної групи становив 11,3 ± 3,3 року, а групи порівняння – 12,7 ± 3,2 року відповідно (р > 0,05). За основними характеристиками групи були зіставними.

Для оцінки метаболічного стану нейтрофільних та еозинофільних лейкоцитів визначали внутрішньоклітинний вміст еозинофільних катіонних білків (ЕКБ) в умовних одиницях (у. о.) за методом В.Е. Пігаревського, еозинофільної пероксидази (ЕП) (в у. о.) – за методом Грехема – Кнолля [3]. Дослідження фагоцитарної активності (ФА) і фагоцитарного числа (ФЧ) нейтрофілів та еозинофілів крові проводили за методом Є.Н. Мосягіної [3]. Отримані результати аналізували за допомогою методів біостатистики та клінічної епідеміології.

Результати дослідження

За кількістю еозинофілів та паличкоядерних нейтрофілів крові відмінностей у порівнюваних групах виявити не вдалося. Так, середнє значення абсолютного еозино­фільного числа у представників I клінічної групи становило 0,4 ± 0,02 г/л, абсолютного числа нейтрофільних гранулоцитів – 0,8 ± 0,03 г/л, а в пацієнтів групи порівняння – відповідно 0,3 ± 0,02 та 0,9 ± 0,04 (р > 0,05).

Між досліджуваними групами не встановлено вірогідної різниці в показниках ФА нейтрофілів крові: у дітей I клінічної групи вони коливалися від 65 до 95%, а у представників II групи – від 32 до 99% (р > 0,05). Максимальні та мінімальні значення ФЧ в обстежених дітей I клінічної групи становили 2,1 та 11,2, а у представників групи порівняння – відповідно 3,7 та 14,8 (р > 0,05). Отже, у пацієнтів із неатопічним фенотипом астми максимальні та мінімальні значення фагоцитарного числа нейтрофілів крові були дещо вищими порівняно з даними у хворих I групи спостереження. Це, можливо, пояснюється наявністю нейтрофільного патерну запальної відповіді організму при неатопічній БА, що узгоджується з окремими літературними повідомленнями [1, 6].

Результати проведеної оцінки фагоцитарної функції еозинофільних гранулоцитів крові у представників груп спостереження наведені в таблиці.

Як видно із представлених даних, між групами виявлені статистично вірогідні відмінності за показниками фагоцитарної активності еозинофільних лейкоцитів крові. У дітей із фенотипом атопічної БА показники ФА та ФЧ еозинофілів були вірогідно нижчими порівняно з дітьми із неатопічною БА, що може свідчити про функціональну виснаженість цих клітин.

Комплексне використання результатів вивчення фаго­цитарної функції еозинофільних гранулоцитів крові (зокрема показника ФА менше 60% та ФЧ менше 2,0) мало задовільну діагностичну цінність у верифікації атопічної БА. Так, чутливість цього комплексного тесту становила 63,3%, специфічність – 70%, позитивна передбачувана цінність – 74,5%, негативна передбачувана цінність – 56,8%. Показники клінічно-епідемічного ризику наявності атопічної БА були такими: відносний ризик – 3,8 [2,1-6,9], атрибутивний ризик – 0,3, співвідношення шансів – 1,7 [1,2-2,4]. Отримані результати дають змогу зробити висновок про доцільність використання цього комплексного тесту для верифікації атопічної БА й удосконалення індивідуалізованого проти­запального лікування.

Відомо, що пошкоджувальна дія еозинофільних та нейтрофільних лейкоцитів реалізується завдяки викиду з них у позаклітинний простір специфічних агресивних речовин, до яких належать катіонні білки та пероксидаза [12, 13]. Виходячи з цього, доцільним вважали визначити в обстежуваних дітей внутрішньоклітинний уміст зазначених речовин для оцінки їхньої клінічної значущості у виявленні бронхіальної астми атопічного та неатопічного фенотипів. У представників обох груп не виявлено суттєвої різниці за вмістом катіонних білків та рівнем активності пероксидази в нейтрофільних лейкоцитах крові. Разом із тим внутрішньоклітинний уміст ЕКБ та ЕП у пацієнтів I групи спостереження становив відповідно 0,15 ± 0,06 та 1,38 ± 0,37 у. о., а у представників групи порівняння – 0,2 ± 0,08 та 1,53 ± 0,18 у. о. (p > 0,05). Незважаючи на відсутність статистично вірогідної різниці за середніми значеннями, у хворих I групи прослідковувалася чітка тенденція до зменшення вмісту ЕКБ та ЕП. Так, частка хворих I клінічної групи, в яких внутрішньоклітинний уміст ЕКБ був меншим за середньогруповий показник, сягала 60,0 ± 3,2%, а серед представників II групи – 51,3 ± 4,2% (p > 0,05). Частка хворих I групи, в яких активність ЕП була меншою за середньогруповий показник, становила 43,1 ± 3,6%, а серед представників II групи – 40,1 ± 4,2% (p > 0,05).

Таким чином, під час розвитку атопічної бронхіальної астми метаболічна активність головних прозапальних клітин алергічного запалення – еозинофілів крові – за даними фагоцитарної функції та показниками внут­рішньоклітинного вмісту основних цитотоксичних речовин (катіонні протеїни, пероксидаза) значно скомпрометована, що можна використати у процесі проведення комплексної клінічно-параклінічної діагностики цього фенотипу БА в дітей. У випадках недосягнення контролю над захворюванням за допомогою запропонованих тестів стає можливим виокремлення хворих із неатопічним фенотипом астми, в яких напрям базисної терапії повинен скеровуватися на нейтрофіл-опосередкований запальний процес.

Висновки

1. Під час розвитку атопічного фенотипу БА в дитячому віці відзначається тенденція до зниження метаболічної активності еозинофільних гранулоцитів крові за показниками внутрішньоклітинного вмісту їхніх основ­них цитоксичних речовин (еозинофільних катіонних білків, пероксидази), а також їхньої фагоцитарної активності.

2. Зниження показників фагоцитарної активності (менше 60%) і фагоцитарного числа (менше 2,0 у.о.) еозинофільних гранулоцитів крові асоціюється з вірогідно вищим ризиком наявності атопічної бронхіальної астми

 
Література
1. Заболотнов В.А. Функциональная активность нейтрофилов и содержание лейкотриена В4 в динамике беременности на фоне хронических обструктивных заболеваний легких // Укр. пульмонол. журн. – 2000. – № 2. – С. 48-49.
2. Іванова Л.А. Показники гіперсприйнятливості бронхів при різних фенотипах бронхіальної астми / Матер. наук.-практ. конф. «Сучасні проблеми діагностики та лікування бронхіальної астми». – Київ, 2010 // Астма та алергія. – 2010. – № 1–2. – С. 89-90.
3. Камышников В.С. Справочник по клинико-биохимическим исследованиям и лабораторной диагностике. – М. : Медпресс-информ, 2004. – 911 с.
4. Кухтинова Н.В. и др. Фенотип неатопической астмы у детей // Сб. тр. XIX Нац. Конгресса по болезням органов дыхания. – М., 2009. – С. 80.
5. Нестеренко З.В. Современные клинические особенности бронхиальной астмы у детей // Астма та алергія. – 2010. – № 1–2. – С. 39-41.
6. Нестеренко З.В. Фенотипические варианты бронхиальной астмы у детей // Астма та алергія. – 2010. – № 3–4. – С. 33-36.
7. Фещенко Ю.И., Яшина Л.А. Бронхиальная астма: современные возможности диагностики и пути достижения контроля // Здоров’я України. – 2010. – № 2 (червень). – С. 18-20.
8. Чоп’як В.В., Ліщук-Якимович Х.О., Пукаляк Р.М. Клініко-імунологічні особливості хворих на бронхіальну астму з еозинофілією та без неї // Астма та алергія. – 2011. – № 1. – С. 11-16.
9. Швыдченко И.Н., Нестерова И.В., Синельникова Е.Ю. Цитокинсекретирующая функция нейтрофильных гранулоцитов // Иммунология. – 2005. – № 1. – С. 31-34.
10. Яшина Л.А. Астма-контроль – пути достижения // Укр. пульмонол. журн. – 2003. – № 2. – С. 13-18.
11. Baggiolini M., Dewald B., Moser B. Interleukin 8 and related chemotactic cytokines: C-X-C and C-C chemokines // Adv. Immunol. – 1994. – Vol. 55. – P. 97-179.
12. Kim C.K., Choi J., Kita H. et al. Increases in airway eosinophilia and a Th1 cytokine during the chronic asymptomatic phase of asthma // Respir. Med. – 2010. – Vol. 104, № 10. – P. 1436-1443.
13. Kowalski M.L., Cieslak M., Makowska J.B. et al. Clinical and immunological determinants of severe/refractory asthma (SRA): association with Staphylococcal superantigenspecific IgE antibodies // Allergy. –2011. – Vol. 66, № 1. – P. 32-38.
14. Regal J.F., Selgrade M.K. Hypersensitivity reactions in the respiratory tract // Comprehensive Toxicology. – 2010. – Chapter 5.20. – P. 375-395.
15. Takisawa R., Pawankar R., Yamagishi S., Yagi T. Epithelial cells as immunoregulators of airway inflammation // Allergy Clin. Immunol. Int. – J. World Allergy Org. – 2005. – Vol. 17, № 5. – P. 203-207.
16. Taylor D.R., Bateman E.D., Kay A.B., Phipps S., Robinson D.S. et al. A new perspective on concepts of asthma severity and control // Trends Immunol. 2004.– V. 25.– № 4.– P. 477-482.