Клиническая характеристика наблюдаемых больных и показателей лабораторных и иммунологических исследований. Этиологические факторы в развитии бронхиальной астмы у детей, роль микроорганизмов, выделенных из мокроты в индукции аутоиммунного процесса.
Аннотация к работе
Сложности диагностики БА у детей объективно вытекают из комплекса взаимосвязанных и взаимообусловленных факторов, определяющих это заболевание как многостадийный процесс в бронхолегочной системе, последовательно сочетающий в своем патогенезе проявления хронического аллергического, альтеративно-экссудативного и хронического продуктивного воспаления, характеризующегося отрицательными изменениями в местном и системном иммунитете организма и сопровождающегося аллергическими и аутоиммунными проявлениями [146, 178, 179, 181, 201, 329]. Из этого следует, что патогенетическое осмысление БА у детей, как иммунопатологического процесса, реализующегося через раннюю и позднюю фазы хронического аллергического воспаления в бронхолегочной системе, приобретает особую актуальность, так как именно с этой позиции могут быть обоснованно решены вопросы повышения качества диагностики, лечения, профилактики и прогноза у детей больных БА [37, 101, 105, 108, 155, 292]. Разработать метод дифференциальной иммунодиагностики тяжести течения БА, фазы хронического аллергического воспаления и оценки эффективности базисной терапии на основе способа количественного определения аутоантител в сыворотке крови к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов. Предмет исследования: особенности изменений уровня неспецифической и специфической реактивности организма, аутоантител к медиаторам ранней фазы - гистамину и серотонину, цитотинам сенсибилизированным Т-лимфоцитов, определяющих позднюю фазу хронического аллергического воспаления, липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы, количественного и качественного состава цитокинов сенсибилизированных Т - лимфоцитов, апотоза эффективных клеток. Выявлены антигены мимикрии у грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов к клеточно-тканевым структурам бронхолегочной системы у детей, больных БА, могут определять индукцию патогенеза через аллергические реакции I, III, IV типа и переводить его на аутоиммунную основу, что дает возможность рассматривать патогенез БА как хроническое аллергическое воспаление и аутоиммунный процесс, которые взаимно потенцируют и поддерживают друг друга, усугубляя тяжесть течения заболевания.
Введение
Актуальность проблемы. Бронхиальная астма (БА) занимает одно из ведущих мест в структуре аллергических заболеваний среди детей разных возрастных групп, отличаясь многообразием клинических проявлений, сложностью диагностики, особенно в начальных стадиях формирования БА [21, 29, 53, 117, 118, 226].
На современном этапе развития проблемы многие вопросы этиологии и патогенеза БА у детей не до конца выяснены. Старые представления частично отвергнуты, а новые еще не получили всеобщего признания. Если до середины 80-х годов аллергический механизм в развитии БА считался основным, то в настоящее время он признается далеко не всеми исследователями, а основная роль отводится иммунопатологическим реакциям в клеточно-тканевых структурах бронхолегочной системы при данном заболевании [4, 8, 33, 41, 49, 287].
Показателем такой теоретической неопределенности является тот факт, что многочисленные попытки дать общепринятую патогенетическую концепцию развития БА у детей, оказались безрезультатными [12, 39, 131, 142, 287, 317].
Единственное, что признано безусловно характерным для БА у детей, это развитие гиперреактивности бронхов по отношению к специфическим и к ряду неспецифических (неаллергических) раздражителей. Механизм этой уникальной в своем роде реактивности пока окончательно не расшифрован, хотя разрабатывается ряд многообещающих теорий [91, 144, 171, 209, 277, 302].
Сложности диагностики БА у детей объективно вытекают из комплекса взаимосвязанных и взаимообусловленных факторов, определяющих это заболевание как многостадийный процесс в бронхолегочной системе, последовательно сочетающий в своем патогенезе проявления хронического аллергического, альтеративно-экссудативного и хронического продуктивного воспаления, характеризующегося отрицательными изменениями в местном и системном иммунитете организма и сопровождающегося аллергическими и аутоиммунными проявлениями [146, 178, 179, 181, 201, 329].
Из этого следует, что патогенетическое осмысление БА у детей, как иммунопатологического процесса, реализующегося через раннюю и позднюю фазы хронического аллергического воспаления в бронхолегочной системе, приобретает особую актуальность, так как именно с этой позиции могут быть обоснованно решены вопросы повышения качества диагностики, лечения, профилактики и прогноза у детей больных БА [37, 101, 105, 108, 155, 292].
Особенности реализации иммунопатологического процесса в бронхолегочной системе создают определенные сложности в выборе тактики фармакотерапии БА у детей. При этом, если для обострения заболевания отработаны фармакологические подходы его купирования, то в периоде ремиссии лечебно-профилактические мероприятия в основном сводятся к оптимизации функции внешнего дыхания, назначению противовоспалительной и симптоматической терапии [14, 30, 92, 96, 195, 340].
GINA (2006) разработан и предложен протокол ступенчатой терапии, основной целью которого является предупреждение развития приступов БА, снижение их частоты у детей. Клинические наблюдения последних лет свидетельствуют о том, что предложенный экспертной группой консенсуса протокол лечения не в полной мере обеспечивает достижения стойкой клинико-лабораторной ремиссии у детей больных БА. В этой связи особую значимость представляет уточнение этиологии и патогенеза БА применительно к характеристике патогенетических стадий заболевания и, соответственно, разработка адекватного комплекса фармакотерапии [28, 90, 134, 160, 275, 331].
Связь работы с научными программами, темами университета. Работа выполнена согласно научной проблемы Харьковского национального медицинского университета по теме: «Медико-биологическая адаптация детей с соматической патологией в современных экологических условиях» (№государственной регистрации 0102U001865).
Цель работы: разработать комплексную схему клинико-иммунологической диагностики с учетом особенностей иммунологического и инфекционного фактора, на основе которой повысить эффективность патогенетической терапии БА у детей.
Задачи исследования: 1. Определить значимость инфекционных факторов в индукции аутоиммунного процесса при БА у детей и обосновать их последовательное воздействие на патогенез заболевания.
2. Разработать и предложить для использования в лабораторных условиях экспериментальную модель БА у морских свинок для уточнения механизмов патогенеза заболевания и разработки адекватных методик терапии.
3. Оценить БА как иммунопатологический процесс, определить аутоиммунные нарушения и изменения в цитокиновом статусе сенсибилизированных Т-лимфоцитов в патогенезе и идентификации тяжести течения заболевания.
4. Разработать метод дифференциальной иммунодиагностики тяжести течения БА, фазы хронического аллергического воспаления и оценки эффективности базисной терапии на основе способа количественного определения аутоантител в сыворотке крови к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов.
5. Обосновать применение дополнительной иммунотерапии БА и определить антимикробную и иммуномодулирующую активность липосомального препарата «Липин».
6. Определить антицитокиновую активность препарата метилксантинового ряда пентоксифиллина (трентала) и его применение в терапии БА у детей.
7. Предложить метод иммунокоррекции аутоиммунных нарушений у детей, больных БА, с использованием в качестве антигенов аутологичных аутоантител.
8. Дать оценку эффективности разработанной сочетанной схемы терапии и внести соответствующие дополнения в программу лечебных мероприятий у детей с БА.
Объект исследования - бронхиальная астма у детей.
Предмет исследования: особенности изменений уровня неспецифической и специфической реактивности организма, аутоантител к медиаторам ранней фазы - гистамину и серотонину, цитотинам сенсибилизированным Т-лимфоцитов, определяющих позднюю фазу хронического аллергического воспаления, липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы, количественного и качественного состава цитокинов сенсибилизированных Т - лимфоцитов, апотоза эффективных клеток.
Методы исследования: клинические, биохимические, иммунологические, микробиологические, инструментальные.
Научная новизна. Выявлены антигены мимикрии у грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов к клеточно-тканевым структурам бронхолегочной системы у детей, больных БА, могут определять индукцию патогенеза через аллергические реакции I, III, IV типа и переводить его на аутоиммунную основу, что дает возможность рассматривать патогенез БА как хроническое аллергическое воспаление и аутоиммунный процесс, которые взаимно потенцируют и поддерживают друг друга, усугубляя тяжесть течения заболевания.
Впервые доказано, что при БА у детей аутоиммунные реакции обеспечиваются агрессивным действием антилегочных аутоантител и цитоксической активностью цитокинов сенсибиизированных Т-лимфоцитов.
Впервые разработана экспериментальная модель воспроизведения БА у морских свинок с учетом этиологической роли микробного фактора и прогрессирующих аутоиммунных нарушений, приближенная к клиническим формам БА у детей, доказывая патогенетическое участие сенсибилизированных Т-лимфоцитов в развитии БА.
Впервые установлено, что ведущими аутоантигенами являются липополисахаридные компоненты интерстициальной ткани бронхолегочной системы, диагностики клинических форм и степеней тяжести течения БА у детей использованы липополисахаридные антигены, полученные из структур трахеи, бронхов и легочной ткани.
Впервые разработана комплексная иммунодиагностика ранней и поздней фазы хронического аллергического воспаления, основанная на количественном определении аутоантител в сыворотке крови больных к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, гомологичным липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов, уровня цитокинов F1-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которые при дискэлектрофорезе в полиакриламидном геле соответсвуют распределению ФНО-? и ИЛ-4.
Впервые на основе проведенного системного анализа по методу А.Н. Зосимова и В.П. Голика (2003) определена иерархическая роль в нарушении иммунного гомеостаза иммунологических механизмов, выделены патогенетические иммунные паттерны различных вариантов патогенеза, позволившие теоретически обосновать дифференциальную диагностику клинических форм, степеней тяжести течения БА, выбора и фармакотерапевтической эффективности патогенетической терапии.
Сформулированы принципиальные положения, схемы патогенеза БА у детей, учитывающие особенности возникновения и взаимосвязи в развитии хронического аллергического воспаления и аутоиммунного процесса, которые взаимно потенцируют и поддерживают друг друга, усугубляя тяжесть течения заболевания.
Предложена комплексная противомикробная и иммуномодулирующая терапия БА у детей, включающая: ингаляционное через ультразвуковой ингалятор введение липосомального препарата «Липин», последовательно обеспечивающего санирование патогенной, условнопатогенной и транзиторной микрофлоры с последующим восстановлением микробиоценозов в бронхолегочной системе и иммунологических показателей.
Впервые обоснован новый принцип иммунокррегирующей терапии БА у детей, предусматривающий использование в качестве антигенов аутологичных аутоантител, основанный на избирательной комплекснообразующей и осаждающей способности Н1-блокаторов гистамина первого поколения цитотоксических аутоантител из сыворотки крови детей, больных БА.
Практическое значение полученных результатов. Для выявления аутоиммунных процессов использованы липополисахаридные антигены бронхолегочной системы, которые позволяют в иммунологических тестах in vitro с высокой диагностической точностью идентифицировать клинические формы и степени тяжести течения БА у детей.
Для использования в практическом здравоохранении предложен комплексный метод иммунодиагностики БА, включающий определение иммунных агрегатов в сыворотке крови больных к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, гомологичным липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов, а также выявления при дискэлектрофорезе в полиакриламидном геле специфических цитокинов, относящихся к F1-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которых соответсвуют распределению ФНО-? и ИЛ-4.
Предложенный комплекс диагностических исследований позволяет: - на инфекционно-аллергическом принципе уточнить этиологическую структуру БА у детей;
- выявлять раннюю и позднюю фазы хронического аллергического воспаления;
- определять комплексную инфекционную, реагиновую и аутогенную аллергию, что дает возможность в каждом конкретном случае объективно характеризовать клинические формы и степени тяжести течения БА и определять тактику ведения и лечения больного.
Предложено для ингаляционного применения липосомальный препарат «Липин», который обеспечивает эффективную санацию, противомикробный эффект в отношении патогенной, условнопатогенной микрофлоры, выделенных из мокроты детей, больных БА и восстановление иммунологических показателей.
Использованный метод коррекции иммунного гомеостаза характеризуется положительным эффектом в отношении А-, В- и Т-системы иммунитета и поэтому представляет ценность для широкого клинического применения при лечении БА у детей.
Разработана сочетанная схема терапии БА у детей, в основе которой использован принцип векторного фармакотерапевтического воздействия на патогенные, условнопатогенные и транзиторные микроорганизмы бронхолегочной системе и многофакторные звенья патогенеза заболевания.
Внедрение материалов диссертации. По материалам диссертации изданы методические рекомендации МЗ УССР «Технологические основы получения и перспективы клинического применения липосом», 1989.
Комплексный подход к иммунодиагностике БА, включающий определения иммунных агрегатов в сыворотке крови больных к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, гомологичным липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов, а также выявления при дискэлектрофорезе в полиакриламидном геле специфических цитокинов, относящихся к F1-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которых соответствуют распределению ФНО-? и ИЛ-4, а также разработанный сочетанный протокол дополнительной терапии, внедрены в практику работы объединенной детской клинической больницы станции ЮЖД, детского отделения многопрофильной клинической больницы №17 г. Харькова, детской клинической больницы №5 г. Днепропетровска. В Шахтерской центральной районной больнице Донецкой области, Николаевской клинической центральной районной больнице Львовской области, в центре медико-социальной адаптации детей и молодежи КЗ ЛОР «Западноукраиснкий специализированный детский медицинский центр», Сумской центральной районной больнице, в детской городской клинической больнице Полтавы, в педагогический процесс кафедры педиатрии ФПО Луганского государственного медицинского университета, в Одесской дорожной детской клинической больнице. Основные положения диссертации используются на циклах подготовки врачей-интернов по курсу пульмонологии и аллергологии на кафедрах педиатрии ХНМУ и ХНУ им. В.Н. Каразина.
По материалам диссертационной работы получено авторское свидетельство «Способ диагностики инфекционно - аллергических и аутоиммунных заболеваний». Решение о выдаче авторского свидетельства по заявке 4777395/14 СССР AG01, 33/53. Заявлено 30.11.89; зарегистр. 27.02.91.
Разработаны и внедрены в практику здравоохранения 15 рационализаторских предложений.
Личный вклад соискателя. Автором самостоятельно проведен патентно-информационный поиск.
Определены цели и задачи работы. Организованы и проведены клинико-параклинические обследования 228 детей в возрасте от 5 до 14 лет, больных БА и 25 здоровых детей в возрасте от 7 до 14 лет, составивших группу сравнения.
Автор владеет комплексом иммунологических методов исследования и современными методами математической статистики. Самостоятельно проведен системный анализ взаимосвязей показателей иммунного гомеостаза у обследованных больных. Предложил для диагностики аутоиммунного процесса при БА у детей определение аутоантител с использованием липополисахаридных антигенов полученных из клеточно-тканевых структур бронхолегочной системы. Разработал метод дифференциальной диагностики клинических форм, степеней тяжести течения БА и фаз хронического аллергического воспаления на основе количественного определения аутоантител к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, липополисахаридным антигенам трахеи, бронхов, легочной ткани к цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов. Автором установлена антимикробная и иммуномодулирующая активность липосомального препарата «Липин», разработал метод его использования ингаляционно при помощи ультразвукового ингалятора в комплексной схеме терапии БА у детей, а также установлена антицитокиновая активность пентоксифиллина.
Автор впервые разработал метод иммунокоррегирующей терапии БА у детей, предусматривающий использование в качестве антигенов аутологичных аутоантител.
Автором обоснована для комплексного лечения БА сочетанная схема терапии, обеспечивающая продолжительную ремиссию заболевания.
Вся статистическая и графическая обработка полученных данных, их интерпретация, теоретическое обобщение результатов и написание работы осуществлялись автором самостоятельно.
Апробация основных результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены на международной научной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения И.И. Мечникова «Идеи И.И. Мечникова и развитие современного естествознания» (Харьков, 1995), на научно-практической конференции, посвященной 75-летию Украинского научно-исследовательского института охраны здоровья детейи подростков «Актуальные проблемы охраны здоровья детей школьного возраста и подростков» (Харьков, 1997), на Конгрессе педиатров с международным участием «Ребенок и общество: проблемы здоровья, воспитания и образования» (Киев, 2001), на украинской научно-практической конференции педиатров (Харьков, 2007, 2009), на научно-практических конференциях врачей-педиатров ЮЖД «Внедрение в практику новых методов диагностики и лечения» (Харьков, 2000-2009), на областных научно-практических конференциях врачей-педиатров по внедрению нового в практику здравоохранения (Харьков, 2001-2009), на городских научно-практических конференциях «Актуальные проблемы педиатрии» (Харьков, 2000-2010).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 47 научные работы: 35 статей в научных изданиях, утвержденных ВАК Украины и 2 статьи в рецензированных научных журналах, включенных в перечень изданий, утвержденных приказом ВАК Республики Беларусь, 7 в материалах научных конференций и съездов и 3 в сборниках научных трудов. Без соавторства опубликовано 16 научных работ.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа написана на русском языке, изложена на 329 страницах компьютерного набора и состоит из введения, общей характеристики работы, аналитического обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обобщения полученных результатов, обсуждение полученных результатов, выводов, списка использованных источников, включающих 343 (210 на кириллице и 133 на латинице) наименования. Материалы иллюстрированы 76 таблицами, 42 рисунками.
Список литературы
1. Абатуров А.Е. Медикаментозное управление течением бронхиальной астмы у детей. Настоящее будущее. Часть 1. / Абатуров А.Е. // Здоровье ребенка. - 2008. - №5 - С. 145-150.
2. Антонов В.Б. Хронический кандидоз кожи и слизистых оболочек - перманентная угроза жизни ребенка / Антонов В.Б. // Пульмонология детского возраста: проблемы и решения. Сб. научн. трудов. Вып. 7. - Москва. - 2007. С. 84-87.
3. Апоптоз в иммунологических процессах / Р.И. Сепиашвили [и др.] // Аллергология и иммунология. - 2000. - Т. 1. - №1. - С. 15-23.
4. Архипенко И.В., Невзорова В.А., Гельцер Б.И. Современные представления о липосомах и перспективы их использования в пульмонологии / Архипенко И.В., Невзорова В.А., Гельцер Б.И. // Тер. архив. 1998. - Т. 70, №3. - С. 78-80.
5. Балаболкин И.И. Современные проблемы терапии бронхиальной астмы у детей / Балаболкин И.И. // Педиатрия. - 2009. Т. 87, №2. - С. 6-11.
6. Балаболкин И.И. Неотложная терапия бронхиальной астмы у детей / Балаболкин И.И. // Лечащий врач. - 2008. - №4. - С. 46-50.
7. Безруков Л.О., Колоскова О.К., Юрчишина Е.В. Аналіз діагностичної цінності зсувів у показниках клітинного імунітету, визначених різними методами / Безруков Л.О., Колоскова О.К., Юрчишина Е.В. // Перинатологія та педіатрія. - 2003. - №4. - С. 115.
8. Беклемешев Н.Д. Иммунопатология и иммунорегуляция / Беклемешев Н.Д. // Монография. - М.: Медицина, 1996. - 156 с.
9. Белоусов Ю.Б., Омельяновский В.В. Клиническая фармакология болезней органов дыхания / Белоусов Ю.Б., Омельяновский В.В. // Справочное руководство / - М.: Медицина, 1996. - 176 с.
10. Белоусов Ю.Б., Коморова В.П., Моисеев С.В. Клиническая фармакология антигистаминных средств и их влияние на качество жизни больных аллергическими заболеваниями / Белоусов Ю.Б., Коморова В.П., Моисеев С.В. // Клин. фарм. и терапия. - 2002. - Т. 11, №2. - С. 48-52.
14. Больбот Ю.К., Аліфанова С.В. Прогнозування ефективності імунореабілітаційної терапії у дітей, хворих на бронхіальну астму та рецидивуючий бронхіт / Больбот Ю.К., Аліфанова С.В. // Врачебная практика. - 2005. - №3. - С. 72-79.
15. Бирман Ц.В., Шапиро Г.Г. Клинические проявления гиперреактивности бронхов у детей / Бирман Ц.В., Шапиро Г.Г. // Сандоз Ревю. - 1999. - №2. - С. 12-19.
16. Булгакова В.А. Клиническое значение изучения маркеров активации и апоптоза иммунокомпетентных клеток при атопической бронхиальной астме у детей / Булгакова В.А. // Педиатрия. - 2009. - №2. - С. 12-18.
17. Венгеров Б.Б. Контроль эффективности базисной терапии у больных бронхиальной астмой и хроническим обструкцивным бронхиатом / Венгеров Б.Б. // Україн. медич. часопис. - 1998. - №2/4. - С. 100-103.
18. Всемирная инициатива по бронхиальной астме (GINA) // Педиатрия акушерство, гинекология. - 2007. - №5. - С. 43-45.
19. Вершинина М.В., Друк И.В., Ратынская И.А. Бронхиальная астма / Вершинина М.В., // Современные подходы к диагностике и лечению. М., Феникс, 2007. - 125 с.
21. Молокова А.В. Гиперреактивность бронхов у детей с атопическим дерматитом и сочетанными формами аллергии / Молокова А.В., Казначеева Л.Ф. // Аллергология. - 2004. - №2. - С. 34-38.
22. Мокія-Сербіна С.О. Клініко-імунологічна ефективність бактеріальних імунокоректорів при персистенції бактеріальних збудників у дітей, хворих на бронхіальну астму / Мокія-Сербіна С.О. // Вестник физиотерапии и курортологии. - 2006. - №2. - С. 61-67.
23. Навашин С.М. Рациональная антибиотикотерапия / Навашин С.М., Фомина И.П. // Справочник. IV-е перераб. и доп. изд. - М.: Медицина, 1982. - 496 с.
24. Назарова Н.В. Состояние тромбоцитарного и эритроцитарного звеньев гемостаза у детей при бронхиальной астме / Назарова Н.В. // Педиатрия. - 1989. - №9. - С. 43-45.
25. Намазова Л.С., Ревякина В.А., Балаболкин И.И. Роль цитокинов в формировании аллергических реакций у детей / Намазова Л.С., Ревякина В.А., Балаболкин И.И. // Педиатрия. - 2000. - №1. - С. 56-68.
32. Равриш Т.В. Популяционный и субпопуляционный состав лимфоцитов периферической крови у подростков, больных бронхиальной астмой / Равриш Т.В. // Аллергология. - 2001. - №2. - С. 43-44.
33. Раков А.Л., Синопальников А.И. Диагноз бронхиальной астмы и хронического обструктивного бронхита с позиции врача общей практики Раков А.Л., Синопальников А.И. // Клиническая медицина. - 1999. - №1. - С. 54-58.
34. Раков А.Л., Синопальников А.И. Диагностика и дифференциальная диагностика бронхиальной астмы и хронического бронхита с позиций врача общей практики / Раков А.Л., Синопальников А.И. // Клин. мед. - 1999. - №1. - С. 54-57.
35. Ткаченко О.Я. Вивчення факторів ризику винекнення атопічної бронхіальної астми у дітей / Ткаченко О.Я. // Педіатрія, акушерство та гінекологія. - 2005. - №1. - С. 14-18.
36. Эффективность фликсотида у больных атопической бронхиальной астмой / Саликаева Ю.О. [и др.] // Пульмонология. - 2000. - №3. - С. 73-77.