Содержание к диссертации
Введение
Глава 1 Дифференциальная диагностика рецидивирующего бронхита с определением маркеров воспаления и роли атипичных возбудителей в рецидивах заболеваний (обзор литературы)
1.1 Рецидивирующий бронхит у детей в практике врача педиатра 11
1.2 Современные подходы в дифференциальной диагностике группы детей с диагнозом рецидивирующий бронхит 13
1.3 Значение цитокинов в диагностике воспаления при бронхолегочной патологии у детей 19
1.4 Роль провоспалительных и противовоспалительных цитокины в патогенезе бронхиальной астмы и связь с инфекцией 23
Глава 2 Объект и методы исследования 29
Глава 3 Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии с помощью нейросетевого анализа
3.1 Характеристика обучающей и тестируемой группы и постановка задачи нейросети-классификатора «Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии у детей» 47
3.2 Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии с помощью нейросетевого анализа 50
3.3 Оценка значимости входных параметров для нейросети «Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии у детей» 54
Глава 4 Анализ уровня цитокинов у детей с различной бронхолегочной патологией с определением прогноза значения в сыворотке крови бронхолегочной конденсате в сыворотке воздуха с прогноза значения в сыворотке крови
4.1 Анализ уровня цитокинов у детей с бронхолегочной патологией и здоровых детей 72
4.2 Анализ уровня цитокинов у детей с патологией в сыворотке крови и выдыхаемого воздуха
4.3 Изучение зависимости уровня цитокинов в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого определением пациента 95
Глава 5 Определение роли атипичной инфекции в возникновении рецидива заболевания у детей с бронхиальной астмой 96
5.1 Клиническая характеристика группы детей с бронхиальной астмой 97
5.2 Анализ степени контроля бронхиальной астмы у детей, в зависимости от наличия выявленных специфических антител к М. pneumoniae и С. pneumoniae 106
5.3 Сопоставление уровня цитокинов ИФНу и ИЛ-4 и специфических антител к антигенам М. pneumoniae и Cl.ppneumoniae в сыворотке крови у детей, больных бронхиальной астмой в зависимости от уровня контроля заболевания 118
Заключение
Выводы
Практические рекомендации
Список литературы
Приложение
- Современные подходы в дифференциальной диагностике группы детей с диагнозом рецидивирующий бронхит
- Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии с помощью нейросетевого анализа
- Изучение зависимости уровня цитокинов в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого определением пациента
- Анализ степени контроля бронхиальной астмы у детей, в зависимости от наличия выявленных специфических антител к М. pneumoniae и С. pneumoniae
Введение к работе
Актуальность исследования. Патология органов дыхания является ведущей в структуре заболеваний детского возраста. Среди приоритетных направлений пульмонологии ведущая роль отводится рецидивирующей бронхолегочной патологии, как наиболее сложной в диагностике, прогнозе и непредсказуемой в исходе заболевания (В.К. Таточенко, 2007; Ю.Г. Антипкин, 2008).
Из бронхолегочной патологии для педиатров наиболее проблемной является группа детей с диагнозом рецидивирующий бронхит (J 40.0). Под диагнозом «рецидивирующий бронхит» нередко скрываются такие заболевания как бронхиальная астма, пороки развития бронхолегочной системы, муковисцидоз (Ю.Л. Мизерницкий, 2007; М.А. Скачкова, 2006; Ю.Г Антипкин, 2008). Клинико-лабораторная характеристика таких больных разнообразна и поэтому уточнение диагноза у практических врачей вызывает определенные трудности (Ю.Л. Мизерницкий, 2007; М.А. Скачкова, 2005; A.B. Chang, 2006; S.S. Holcomb, 2009; MD Shields, 2008).
В настоящее время все большее распространение в медицине получают новые компьютерные технологии, искусственные нейронные сети, имитирующие работу человеческого головного мозга (Д.А. Россиев, 2010). Наибольший интерес представляют системы для диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний (А.С. Плюснин, 2009; А.А. Соломаха, 2005). Поэтому такой способ, как применение искусственных нейронных сетей с определением диагностической значимости входных параметров для проведения дифференциальной диагностики заболеваний, которые скрываются под маской диагноза рецидивирующий бронхит J 40.0, представляется актуальным и недостаточно изученным.
Основой бронхолегочной патологии является активный воспалительный процесс, имеющий инфекционную и аллергическую природу, который сопровождается структурными изменениями тканей лёгких и бронхов (Я.С. Гущина, 2006). Практических врачей всегда интересовало определение активности воспаления при обострении заболевания (Э.Х. Анаев, А.Г. Чучалин, И.Д. Дугарова, 2010). В настоящий момент повышенный или пониженный уровень концентрации цитокинов у больного с конкретным заболеванием, для оценки воспаления и прогнозирования течения заболевания, является предметом продолжающихся дискуссий (Ю.В. Разуваева, 2007; Н.А. Ильенкова, 2007; О.В. Тыло, 2005). В последние годы большое внимание уделяется поиску маркеров локального воспаления (Э.Х. Анаева, 2011; А.Г. Чучалин, 2010), наименее изученным является определение цитокинов в конденсате выдыхаемого воздуха. Важно, что определение активности воспаления в конденсате выдыхаемого воздуха и использование уравнения линейной регрессии позволяет определить степень выраженности воспаления в сыворотке крови и, тем самым, рассмотреть возможность замены инвазивного метода на неинвазивный.
В последние годы широко обсуждается роль M. pneumoniae и C. pneumoniae в развитии бронхиальной астмы. Установлено, что M. pneumoniae и C. pneumoniae как вероятный этиологический фактор могут обусловить дебют заболевания, явиться причиной его обострения, длительного кашля и потери контроля над заболеванием (K. Specjalski, 2011; C.Y. Ou, 2008; S.J. Park, 2005). Анализ маркеров воспаления и изучение роли M. pneumoniae и C. pneumoniae и сопоставление IFN и IL 4 с уровнем антител в возникновении рецидивов заболеваний у детей представляется актуальной и недостаточно изученной проблемой (В.Ю. Меркулова, 2004).
Цель исследования: разработать способ дифференциальной диагностики бронхолегочных заболеваний с прогнозированием исходов, определением маркеров воспаления и оценкой роли атипичных возбудителей в возникновении рецидива заболевания на примере бронхиальной астмы.
Задачи исследования:
-
Изучить клинико-лабораторные показатели детей в возрасте от 6-12 лет с диагнозом рецидивирующий бронхит с определением частоты встречаемости и ранжирования изучаемых признаков.
-
Разработать и внедрить модель нейронной сети для проведения дифференциальной диагностики бронхолегочных заболеваний у детей, которые наблюдались с диагнозом рецидивирующий бронхит (J 40.0), с определением диагностической значимости изучаемых признаков.
-
Выявить изменения уровня цитокинов при бронхолегочных заболеваниях в период обострения, с построением уравнения линейной регрессии и определением прогноза значения в сыворотке крови пациента.
-
Оценить чуствительность и специфичность метода серологической диагностики микоплазменной и хламидийной инфекции у детей с бронхиальной астмой с различным уровнем контроля.
-
Провести сопоставление плазменных концентраций IFN и IL 4 с уровнем антител JgA, JgM, JgG к антигенам M. pneumoniae, Chl.pneumoniae и определением роли указанных возбудителей в возникновении рецидива заболевания, на примере бронхиальной астмы.
Научная новизна работы.
Впервые на основании определения значимости и ранжирования клинико-лабораторных признаков разработана и внедрена модель нейронной сети для проведения дифференциальной диагностики бронхолегочных заболеваний, которые скрываются под маской диагноза «Рецидивирующий бронхит - J 40.0».
Впервые показана возможность использования показателей уровня цитокинов в КВВ для определения значений уровня цитокинов в сыворотке крови у больных с бронхолегочной патологией.
Впервые на примере неконтролируемой бронхиальной астмы у детей г. Красноярска выявлена высокая частота встречаемости серологических маркеров инфекции M. pneumoniae и C. pneumoniae, прежде всего, специфических антител классов IgA и IgM.
Практическая значимость.
Полученные данные диагностической значимости клинических признаков для дифференциальной диагностики бронхолегочных заболеваний, могут быть использованы для постановки диагноза в практической деятельности врача педиатра.
Созданная экспертная система может быть использована для проведения скринингового обследования детей с выставленным диагнозом «рецидивирующий бронхит J 40.0».
Оценка цитокинового статуса в сочетании с клинико-лабораторными показателями может быть использована в дифференциальной диагностике бронхолегочных заболеваний.
Определена роль инфекции M. pneumoniae и C. pneumoniae в возникновении рецидива бронхиальной астмы у детей, что позволяет рекомендовать определение специфических антител к антигенам атипичных возбудителей у больных с неконтролируемым течением бронхиальной астмы в стандарт диагностики бронхиальной астмы у детей с неконтролируемым течением.
Положения, выносимые на защиту.
-
Клинико-лабораторная характеристика рецидивирующего бронхита (J40.0) разнообразна и уточнение диагноза у практических врачей вызывает определенные трудности. Применение искусственных нейронных сетей позволяет оптимизировать дифференциальную диагностику заболеваний, скрывающихся под маской рецидивирующего бронхита.
-
Цитокины являются маркерами системного и локального воспаления. Использование неинвазивных методов определения уровня цитокинов позволяет установить выраженность воспаления на местном уровне. Уровень цитокинов в конденсате выдыхаемого воздуха может быть использован для прогнозирования уровня цитокинов в сыворотке крови.
-
Неконтролируемое течение бронхиальной астмы у детей ассоциировано с высокой частотой встречаемости специфических антител классов IgA и IgM к антигенам внутриклеточных респираторных возбудителей (M. pneumoniae и C. pneumoniae).
Внедрение в практику.
Результаты проведенных исследований внедрены в практическую работу КГБУЗ Краевая клиническая больница (г. Красноярск): разработана программа – «Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии у детей».
Апробация основных положений работы.
Основные положения исследования доложены и обсуждены на ХV, Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство» (Москва, 2008 г.), ежегодной краевой научно-практической конференции «Актуальные проблемы педиатрии» (Красноярск, 2008 г.), на региональной конференции «Актуальные вопросы респираторной медицины» (Зеленогорск, 2008 г.), ежегодной краевой научно-практической конференции «Актуальные вопросы педиатрии (Красноярск, 2009 г.), на V Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2009 г.). Материалы работы заслушаны и обсуждены на региональной конференции «Актуальные вопросы коморбидной патологии в пульмонологии» (Железногорск, 2011).
Публикации по материалам диссертации.
По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, из них в центральной печати (6) и журналах, рекомендованных ВАК для публикации результатов диссертационных исследований (3).
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 154 страницах машинописного текста, состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы. Библиографический список включает 114 отечественных и 69 иностранных источников. Работа содержит 33 таблицы и 17 рисунков, приложение.
Личный вклад автора в проведенное исследование
Лично автором проведено планирование работы, поиск и анализ литературы по проблеме диссертации. Отбор детей с различной бронхолегочной патологией для исследования, сбор клинико-анамнестических данных, забор венозной крови для приготовления сыворотки, сбор конденсата выдыхаемого воздуха, статистическая обработка и анализ материала, написание публикаций и диссертации, автореферата.
Современные подходы в дифференциальной диагностике группы детей с диагнозом рецидивирующий бронхит
Дифференциальная диагностика рецидивирующего бронхита (J 40.0) у детей вызывает у практических врачей трудности и приводит к ошибкам диагностики. Рецидивирующие бронхиты отличаются многообразием клиники, особенностями течения и нередко сочетаются с другими заболеваниями легких. Нередко под маской рецидивирующего бронхита протекают такие заболевания, как бронхиальная астма, пороки развития легких, пороки развития трахеи и бронхов, муковисцидоз [19, 63, 79, 80].
Растущие объемы информации, появление новейших диагностических и лечебных технологий требуют новых подходов к обработке и интерпретации медицинских данных, к возможности накопления, хранения и использования опыта квалифицированных специалистов. Для современных научных исследований в медицине, в том числе и в пульмонологии, не достаточно использовать стандартные статистические методы для обработки материала.
Учеными предложено огромное количество способов проверки гипотез и продукции выводов. Среди них анализ Вальда [15], применяющийся до сих пор; матричные алгоритмы, основанные на анализе присутствия или отсутствия признаков [14]; методы правдоподобия (анализ частот встречаемости признаков при двух или более заболеваниях [160]; вероятностные методы [179]). Довольно широкую популярность приобрели алгоритмы, основанные на поиске клинического прецедента [6]. Общим признаком, объединяющим все эти и другие традиционные методы, несмотря на их разнообразие, является наличие явных алгоритмов принятия решений [28]. "Диагностический алгоритм включает в себя совокупность правил, определяющих порядок переработки медицинской информации с целью постановки диагноза" [71]. Несмотря на то, что наиболее популярные методы до сих пор активно используются в теоретической биологии и медицине [58, 67], в практической медицине они не нашли широкого применения. Это связано, во-первых, с тем, что методы, ориентированные на обработку групповых данных, слабо применимы к отдельным объектам, а во-вторых, с особенностями самой медико-биологической информации [127]. Решения в медицинских и биологических задачах зависят от огромного количества неодинаковых по значимости факторов [65, 73].
Поэтому в настоящее время наблюдается возрастание интереса к диагностическим системам. Он направлен на принципиально новое поколение решающих алгоритмов, являющихся неявными и обладающих способностью к самонастройке [168], которая может осуществляться на минимальном количестве данных [151]. Поиски и изучение неявных алгоритмов, позволяющих автоматически накапливать и затем использовать опыт при обучении [149].
В настоящее время все большее распространение в медицине получают новые компьютерные технологии: искусственные нейронные сети, имитирующие работу человеческого головного мозга [25, 77, 117]. Известны различные математические способы прогнозирования течения РБ [18, 39], наибольший интерес представляют системы для диагностики и дифференциальной диагностики заболеваний [77, 118, 151].
При этом для принятия решений могут использоваться самые разнообразные данные: анамнез, клинический осмотр, результаты лабораторных тестов и сложных функциональных методов [166, 167, 168].
Практически вся медицинская и биологическая наука состоит именно из задач диагностики, дифференциальной диагностики, прогнозирования, выбора стратегии и тактики лечения и др. Медицинские задачи практически всегда имеют несколько способов решения и "нечеткий" характер ответа, совпадающий со способом выдачи результата нейронными сетями. Все задачи, решаемые нейронными сетями, можно классифицировать на два принципиально различающихся типа в зависимости от характера ответа -задачи классификации и задачи предикции.
В нейросети - классификатор, ответом является класс - выбор одного варианта из заранее известного набора вариантов. Классификация может быть бинарной (элементарная классификация) - в этом случае набор возможных ответов состоит из двух вариантов (классов), и n-арной, где число классов более двух. Примерами бинарной классификации могут служить как объективные категории (пол человека - мужской или женский; характер опухоли - доброкачественный или злокачественный), так и субъективные категории (здоров человек или болен; наличие или отсутствие склонности к простудным заболеваниям). Важной чертой задачи классификации по определению является возможность выбора одного и только одного варианта решения (класса).
Другой вид задач для нейросетей - задачи предикции, или предсказания. Они подразделяются на предсказание числа (одномерная предикция) и вектора (векторная предикция, более общий случай). Отличие от классификационных задач заключается в том, что ответ в задачах предикции может быть дробным и принимать любые значения на каком-либо интервале.
Искусственные нейронные сети - это набор математических и алгоритмических методов для решения широкого круга задач, в которых совокупность подходов основывается на принципах работы биологических нейронных сетей [23].
Компьютерные нейронные сети представляют собой сеть элементов -искусственных нейронов, связанных между собой синаптическими соединениями. Сеть обрабатывает входную информацию и в процессе изменения своего состояния во времени формирует совокупность выходных сигналов [107].
Обычно нейронная сеть оперирует цифровыми, а не символьными величинами. Большинство моделей нейронных сетей требуют обучения на образцах задач (определенного класса) с уже известными решениями. В процессе обучения нейросеть приобретает способность решать задачи данного класса, в том числе те, которые не входили в обучающую выборку [25]. Компьютерное нейросетевое моделирование имеет ряд преимуществ перед обычными методами статистического анализа [87].
Дифференциальная диагностика бронхолегочной патологии с помощью нейросетевого анализа
Эффективность лечения воспалительного процесса в бронхах у детей с различными формами бронхолегочной патологии определяется путем оценки активности воспалительного процесса, определению этиологически значимых возбудителей и выбору эффективной противовоспалительной терапии. В последнее время большое внимание уделяется биологическим маркерам воспаления, цитокинам [34, 35, 42, 43, 51, 112].
В норме цитокины, образуемые при первичном иммунном ответе, практически не поступают в кровоток; в сыворотке могут присутствовать пикограммовые количества цитокинов, недостаточные для проявления системных эффектов. При интенсивных длительных воспалительных процессах в крови накапливаются провоспалительные цитокины (IL-1, IL-6, TNF-a). В организме имеются разнообразные механизмы, предотвращающие выход цитокинов за пределы места их выработки, это обеспечивает локальный характер действия цитокинов при нормальном течении воспалительных и иммунных процессов. Принцип локальности нарушается при патологии, сопровождающейся генерализованной активацией клеток иммунной системы [98, 120].
Важным является поиск новых методов диагностики, опираясь на которые можно было бы в короткие сроки определить активность воспалительного процесса для правильного выбора объема и интенсивности требуемой терапии, а также контролировать эффективность проводимого лечения [3, 40, 100, 111, 113, 122].
При заболеваниях легких, цитокины вовлекаются в инфекционно-воспалительный процесс и аллергический ответ на уровне собственно иммунных механизмов и эффекторного звена, во многом определяя направление, тяжесть и исход патологического процесса [116]. Спектр и патогенетическая роль цитокинов, участвующих в развитии и проявлении аллергии, значительно отличаются от таковых при инфекционном воспалении.
Изучение цитокинов показывает значительную и разноплановую их роль в развитии иммунных, аллергических и воспалительных реакций при заболеваниях органов дыхания. Появляющиеся новые данные о природе, функциях этих медиаторов дополняют представление о патогенезе легочных болезней. По мере выяснения роли цитокинов становится возможным обеспечивать контроль за воспалительным процессом и другими патофизиологическими последствиями повреждения легких [121].
Проведен анализ изменения цитокинов (ИНФу, ИЛ-1(3, -6, -8, ФНОа, ИЛ-4) при бронхолегочных заболеваниях (рецидивирующий бронхит, острый бронхит, бронхиальная астма, врожденные пороки развития бронхолегочной системы) в период обострения у 132 пациентов до начала комплексной терапии. Все дети были разделены на группы: первую группу составили 32 пациента с бронхиальной астмой (БА), вторую группу - 32 пациента с врожденными пороками развития легких (ВПРЛ), третью группу - 38 пациентов с острым бронхитом, четвертую группу - 30 пациентов с рецидивирующим бронхитом (РБ).
В качестве стандартного метода диагностики РБ был взят клинический симптомокомплекс, который включал: повторные эпизоды острого бронхита 2-3 раза и более в течение года на фоне ОРИ, наличие кашля и двусторонних хрипов в легких, изменение легочного рисунка на рентгенограмме. Пациент относился к категории больных при наличии всех указанных выше симптомов. Проведен сравнительный анализ уровня цитокинов группы детей с рецидивирующим бронхитом с контрольной группой здоровых детей. Так, уровень ИНФу в сыворотке у детей с РБ был достоверно выше и составил 28,39±19,5 пг/мл, при сравнении с контрольной группой здоровых детей 9,27±1,2 пг/мл (р=0,001). ФНОа в сыворотке у детей с РБ был достоверно выше и составил 36,09±34,5 пг/мл, при сравнении с контрольной группой детей 1,6±0,2 пг/мл (р=0,001). ИЛ-8 составил 12,31±16,8 пг/мл и в контрольной группе 14,9±5,3 пг/мл (р=0,5). ИЛ-6 составил 7,55±10,4 пг/мл и в контрольной группе 7,55±0,23 пг/мл (р=1,0). ИЛ-1(3 составил 46,65±10,6 пг/мл, при сравнении с контрольной группой 5,3±1,1 пг/мл (р=0,001). ИЛ-4 составили 8,06± пг/мл и в контрольной группе 12,7±6,2 пг/мл (р=0,06) (табл. 16) (рис. 3).
Анализ средних значений в группах детей с рецидивирующим бронхитом и контрольной группой показал, что в группе детей с РБ отмечалось достоверное увеличение уровня ИНФу, ФНОа и ИЛ-1(3. Результаты нашего исследования весьма близки с результатами Скачковой М.А., уровень ИНФу у детей с рецидивирующим бронхитом составил 39,5 пг/мл и отличался от результатов исследования Шальневой Т.В., где уровень ИЛ-1(3 составил 15,1±0,36 пг/мл и ФНОа 3,94±0,49 пг/мл [115].
В качестве стандартного метода диагностики острого бронхита был взят клинический симптомокомплекс: субфебрильная температура тела, кашель, диффузные сухие и разнокалиберные влажные хрипы в легких, на рентгенограмме изменение легочного рисунка при отсутствии инфильтративных и очаговых теней в легких. Пациент относился к категории больных при наличии всех указанных выше симптомов.
Проведен сравнительный анализ уровня цитокинов группы детей с острым бронхитом с контрольной группой здоровых детей. Так, уровень ИНФу в сыворотке крови у детей с ОБ был достоверно выше и составил 110,26±23,4 пг/мл, при сравнении с контрольной группой здоровых детей 9,27±1,2пг/мл (р=0,001). Значения ФНОа в сыворотке у детей с ОБ были достоверно выше и составили 5,6±0,96 пг/мл, при сравнении с контрольной группой детей 1,6±0,2 пг/мл (р=0,05). Уровень ИЛ-8 составил 14,38±1,2 пг/мл и в контрольной группе 14,9±5,3 пг/мл (р=1,0). ИЛ-6 составил 2,06±1,4 пг/мл и в контрольной группе 7,55±0,23 пг/мл (р=0,05). Уровень ИЛ-1(3 был достоверно выше и составил 18,32±4,2 пг/мл, при сравнении с контрольной группой 5,3±1,1 пг/мл (р=0,01). Уровень ИЛ-4 составили 2,8±0,29 пг/мл и в контрольной группе 12,7±6,2 пг/мл (р=0,01) (табл. 16) (рис. 4). Анализ средних значений в группах детей с острым бронхитом и контрольной группой показал, что у детей с ОБ отмечалось достоверное увеличение уровня ИНФу, ФНОа, ИЛ-1(3.
Изучение зависимости уровня цитокинов в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого определением пациента
Итак, анализ распредления значений ФНОа в пределах заданных интервалов в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого воздуха показал, что в группах детей с ВПРЛ и РБ достоверно чаще регистрировались высокие значения. У детей, больных БА в сыворотке крови одинаково часто регистрировались низкие, средние и высокие значения данного цитокина. Исследование результатов в конденсате выдыхаемого воздуха показал, что чаще регистрировались высокие и средние значения, что свидетельствует о большей активности воспаления на местном уровне.
У детей, больных ОБ, в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого воздуха одинаково часто отмечались низкие, средние и высокие значения.
Проведен корреляционный анализ уровня ФНОа у детей с острой и хронической бронхолегочной патологией в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого воздуха. Так, при анализе уровня ФНОа в сыворотке крови и конденсате установлена положительная корреляционная зависимость, коэффициент корреляции составил г=0,94 (р=0,001) (рис. 9).
При увеличении концентрации ФНОа в конденсате выдыхаемого воздуха увеличивается концентрация ФНОа в сыворотке крови.
Известно, что ФНОа играет роль в хронизации процесса за счет повышения адгезии макрофагов и о высокой антигенной стимуляции, а избыточное образование цитокина в сыворотке крови может коррелировать с тяжестью течения заболевания [43]. Повышенный уровень ФНОа в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого воздуха у детей, больных БА, в периоде обострения заболевания укладывается в общепринятое представление о пусковой роли данного цитокина в генезе иммунного воспаления [104]. ИЛ-8 один из самых мелких по размерам цитокинов (ММ 8 кДа). Основными продуцентами ИЛ-8 являются моноциты, макрофаги и др. Индукторами синтеза ИЛ-8 могут служить бактерии, вирусы, ИЛ-1, ФИО. Важнейшей функцией этого провоспалительного интерлейкина является высочайшая активность как хемоаттрактанта для нейтрофилов, также для базофилов, но не для моноцитов и эозинофилов [51, 99, 120]. В очаге воспаления ИЛ-8 усиливает адгезию нейтрофилов к эндотелию, участвует в процессах инактивации и элиминации патогенов, стимулируя дегрануляцию нейтрофилов к выбросу протеиназ (миелопероксидазы, лактоферрина, эластазы), усиливает бактерицидные свойства нейтрофилов, стимулируя выброс свободных радикалов, способствуя тем самым развитию «оксидативного стресса» [49, 157].
По уровню ИЛ-8 в сыворотке крови все пациенты в группах сравнения были разделены на три группы: низкими (до 2,3 пг/мл), средними (от 2,3 до 6,44 пг/мл) и высокими значениями (выше 6,44 пг/мл).
В группах детей с РБ и ВПРЛ высокий уровень ИЛ-8 достоверно чаще выявлялся у 73%) (95% ДИ=54-87) и 66% (95% ДИ=47-81) соответственно (р—0,001) при сравнении с группами детей больных БА и ОБ. Так, в сыворотке крови при БА и ОБ доли детей с высоким уровнем ИЛ-8 составили 30% (95% ДИ=18-46) и 13%) (95%) ДИ=0,3-52). Важно отметить, что в группе детей с ОБ чаще регистрировались средние значения ИЛ-8 у 50% (95% ДИ=16-84) детей, а в группе детей с БА отмечались низкие значения ИЛ-8 и выявлялись у 40% (95% ДИ= 18-46) детей (рис. 10).
По уровню ИЛ-8 в конденсате выдыхаемого воздуха все пациенты были разделены на три группы: с низкими (до 2,73 пг/мл), средними (от 2,73 до 5,62 пг/мл) и высокими значениями (выше 5,62 пг/мл).
Аналогичный подход к изучению ИЛ-8 в конденсате выдыхаемого воздуха выявил более высокую частоту повышенных значений данного медиатора в группах детей с РБ, ОБ и ВПРЛ и регистрировался у 94% (95% ДИ=78-99), 75% (95% ДИ=35-97) (р=0,001) и 53%(95%ДИ=35-71) (р=0,0 соответственно. В группе детей с БА высокий уровнь ИЛ-8 отмечался у 24%о (95% ДИ=18-46) и чаще регистрировался средний уровень у 50% (95% ДИ=35-65) детей (табл. 17) (рис. 10).
Итак, анализ результатов по распредлению значений в пределах заданных интервалов (низкие, средние, высокие) в сыворотке крови показал, что в группах детей с ВПРЛ и РБ чаще отмечались высокие значения ИЛ-8. У детей, больных ОБ, чаще регистрировались средние значения, а в группе детей с БА низкие значения ИЛ-8.
Однако аналогичный подход к изучению уровня ИЛ-8 в конденсате выдыхаемого воздуха показал высокую частоту высоких значений во всех группах сравнения, что отражает паракринное действие ИЛ-8 в очаге воспаления и свидетельствует о большей значимости этого цитокина на местном уровне.
Известно, что развитие хронического воспалительного процесса в легких сопровождается значительной продукцией ИЛ-8 в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого воздуха, что свидетельствует о высокой антигенной стимуляции клеток-продуцентов. Проведен корреляционный анализ уровня ИЛ-8 у детей с острой и хронической бронхолегочной патологией в сыворотке крови и конденсате выдыхаемого воздуха. Так, при анализе уровня ИЛ-8 в сыворотке крови и конденсате установлена положительная корреляционная зависимость, коэффициент корреляции составил г=0,85 (р=0,001) (рис. 11).
Анализ степени контроля бронхиальной астмы у детей, в зависимости от наличия выявленных специфических антител к М. pneumoniae и С. pneumoniae
В последнее время внимание исследователей привлекла возможная роль М. pneumoniae и С. pneumoniae в патогенезе бронхиальной астмы (БА) у взрослых и детей. При этом возможны три вероятных аспекта патогенетического участия внутриклеточных респираторных патогенов при БА - инициация заболевания (например, участие в формировании так называемой "поздней БА"), утяжеление течения уже имеющейся БА и потенциальная роль М. pneumoniae и С. pneumoniae в механизмах обострения БА.
Наибольшее подтверждение получила гипотеза участия указанных внутриклеточных возбудителей в формировании обострения БА. Так, инфицирование С. pneumoniae было обнаружено в 8-38 %, а М. pneumoniae у 2-18 % взрослых пациентов при обострении БА [152, 174, 177].
Специфический IgA, считается надежным серологическим маркером активной хронической атипичной респираторной инфекции. Установлено, что IgA к С. pneumoniae чаще встречается у больных с БА в сравнении со здоровыми лицами [134, 136, 155].
Особый интерес представляет некоторые исследования, которые предполагают что присутствие IgA к внутриклеточным патогенам связано с нестабильным клиническим течением БА. Так, A. Cunningham с соавт., установили, что титры IgA, подтверждающие активное хроническое течение инфекции С. pneumoniae, были в семь раз выше в группе имевшей четыре или более обострений в течение периода наблюдения в сравнении с пациентами с более стабильным клиническим течением болезни [135]. Исследования P. Black с соавт., показали, что у больных БА с серологическими маркерами хронической инфекции С. pneumoniae отмечались частые симптомы обострения, снижение параметров спирометрии и необходимость в потреблении высоких доз ингаляционных стероидов [174].
Проведенный анализ литературных данных показывает, что большая часть исследований патогенетического участия М. pneumoniae и С. pneumoniae в механизмах формирования и течения БА проведены у взрослых пациентов и были посвящены поиску взаимосвязи различных маркеров инфицированности с обострением болезни и степенью ее тяжести. Лишь единичные работы ставили своей целью оценку связи инфицированности М. pneumoniae и С. pneumoniae со степенью контроля Б А. Так, К. Specjalski и Е. Jassem показали, что инфицированность взрослых лиц С. pneumoniae, определенная по уровню специфического IgA, прямо связана с низким уровнем контроля БА, что больше характерно для пациентов без явных лабораторных признаков атопии [178].
Для достижения поставленной цели исследования нами обследовано 62 ребенка, в возрасте от 6 до 12 лет. Все дети были разделены на 3 группы: в первую группу включены 20-32% детей с бронхиальной астмой неконтролируемым течением; во вторую группу - 20 (32%) ребенка с бронхиальной астмой контролируемым течением; в третью - контрольную группу, вошли 22 (36%) здоровых ребенка. Проведен анализ частоты выявления специфических антител к антигенам M.pneumoniae в группах детей с бронхиальной астмой и здоровых. Так, в группе детей, больных БА, достоверно чаще выявлялись специфические антитела JgM к антигенам M.pneumoniae и частота находилась в интервалах (34-66), с медианой 50% (pi 2=0,01). Частота выявления специфических антител JgA находилась в интервале (9-35), с медианой 20%; JgG в интервале (27-59), с медианой 42% .
В группе контрольной группе частота выявления JgM к антигенам M.pneumoniae находилась в интервалах (3-35), с медианой 13%; JgA в интервале (0-23), с медианой 4%; JgG в интервале (7-45), с медианой 22%). Проведен анализ частоты выявления специфических антител к Cl.pneumoniae в группах детей с бронхиальной астмой и здоровых.
Так, в группе детей, больных БА, достоверно чаще выявлялись специфические антитела JgM к антигенам Cl.pneumoniae находилась в интервалах (29-61), с медианой 45%(р.2=0,001). Частота выявления JgA выявлялась в интервале (4-27), с медианой 12%; JgG в интервале (20-63), с медианой 35% . В контрольной группе частота выявления JgG к антигенам Cl.pneumoniae находилась в интервалах (7-45), с медианой 22% (табл. 23).
Итак, отмечается отчетливая тенденция к большей встречаемости всех использованных нами серологических маркеров внутриклеточных респираторных инфекций у детей с бронхиальной астмой в сравнении с группой контроля. Однако только для IgM, характеризующего наличие острого первичного инфицирования или активного латентного персистирования, нами выявлены статистически значимые различия в группах сравнения. Так, специфический IgM против антигенов С. pneumoniae не был выявлен ни у одного ребенка контрольной группы и практически у каждого второго ребенка с БА (р=0,001). Такая же тенденция выявлена и для М. pneumoniae (р=0,01) (табл. 22).
Проведен анализ групп с различным уровнем контроля БА и контрольной группой. Так, достоверно чаще специфические антитела JgM к антигенам М. pneumoniae выявлялись у больных БА с неконтролируемым течением и выявлялись у 15 -75% (95%ДИ= 50-91) детей (р=0,001), против 5 -25% (95% ДИ= 8-49) в группе БА с контролируемым течением и 3 -13% (95% ДИ= 3-35) в контрольной группе детей.
В группе детей БА с неконтролируемым течением достоверно чаще выявлялись специфические антитела JgA 7-35% (95% ДИ=15-59) (р=0,05), против 1-5% (95% ДИ= 0-24) в группе БА контролируемое течение и у 1-4% (95% ДИ= 0-23) детей контрольной группы. В группе детей с БА неконтролируемым течением специфические антитела JgG выявлялись у 10-50% (95%ДИ=:27-73), у детей с бронхиальной астмой, контролируемым течением у 7-35%о (95% ДИ=15-59), у здоровых детей 5-22%, (95% ДИ=7-45) (табл. 23).
