На правах рукописи Соловьева Нина Александровна КЛИНИКО-ПАТОГЕНЕТИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ БРОНХООБСТРУКТИВНОГО СИНДРОМА У ДЕТЕЙ ГРУДНОГО ВОЗРАСТА 14.01.08 – педиатрия 14.03.09– клиническая иммунология, аллергология, медицинские науки АВТОРЕФЕРАТ на соискание ученой степени кандидата медицинских наук Красноярск – 2015 Работа выполнена в ГБОУ ВПО «Красноярский государственный университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации на кафедре детских болезней с курсом ПО и в ФГБНУ «Научноисследовательский институт медицинских проблем Севера» Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор Ильенкова Наталья Анатольевна доктор медицинских наук, профессор Смирнова Светлана Витальевна Официальные оппоненты: Захарова Ирина Николаевна – доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ДПО «Российская медицинская академия последипломного образования» Минздрава России, заведующая кафедрой педиатрии Петрова Алла Германовна – доктор медицинских наук, профессор, ГБОУ ВПО «Иркутский государственный медицинский университет» Минздрава России, профессор кафедры детских инфекционных болезней Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Сибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г.Томск Защита состоится « 30 » апреля 2015 г. в 1100 часов на заседании диссертационного совета Д 208.037.01, созданного на базе ГБОУ ВПО «Красноярский государственный университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации по адресу: 660022, г. Красноярск, ул. Партизана Железняка,1. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Красноярский государственный университет им. проф. В. Ф. Войно-Ясенецкого» Министерства здравоохранения Российской Федерации, http://www.krasgmu.ru Автореферат диссертации разослан «____» ____________ 2015 г. Учёный секретарь диссертационного совета Д 208.037.01 доктор медицинских наук, доцент Штарик Светлана Юрьевна ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность исследования. Ряд заболеваний и состояний сопровождается бронхообструктивным синдромом (БОС) или wheezingсиндромом (J.Henderson et.al. 2008, А.В.Бабушкина, 2011, С.В.Зайцева et al., 2012). Учитывая неоднородность wheezing-синдрома, многие ученые выделяют различные его фенотипы (GINA, 2011, P.L.P.Brand et al., 2013, А.Cano-Garcinuño et al., 2014). Прогнозирование развития бронхиальной астмы в раннем возрасте по-прежнему вызывает трудности (J.Lötvall et al., 2011, O.E.Savenije et al., 2012), поэтому выявление таких детей, с высоким риском развития бронхиальной астмы, позволит эффективно контролировать ее течение и снизить заболеваемость (L.Kappelle et al., 2012, O.Tyutina et al., 2012). Факторы риска развития бронхиальной обструкции играют важную роль у детей грудного возраста, поскольку влияют на течение и исход заболевания (L.S.Moraes et al., 2013). Описано множество факторов риска БОС, но остается неясной степень значимости их в развитии бронхиальной астмы в более позднем детском возрасте и взрослой жизни (J.Castro-Rodriguez et al., 2009, S.V.Smirnova et al., 2009). Это определяет важность своевременного выявления наиболее значимых дифференциально-диагностических признаков и установления зависимости между факторами риска, особенностями течения БОС у детей грудного возраста и возможными исходами, в том числе рецидивирующего течения бронхиальной обструкции и развитием бронхиальной астмы в более позднем возрасте. В настоящее время актуально изучение иммунопатологических механизмов, лежащих в основе развития различных фенотипов свистящего дыхания, поскольку бронхообструктивный синдром сопровождается активным воспалительным процессом инфекционной или аллергической природы, приводящий к структурным изменениям тканей легких и бронхов (Р.М.Хаитов, 2009, Е.А.Швец и др., 2010, M.V.Smolnikova et al., 2013). Выявление особенностей воспаления респираторного тракта по клеточному составу, местной и системной концентрации цитокинов с определением типа воспаления, позволит рассмотреть возможность применения неинвазивной методики для 3 дифференциальной диагностики БОС у детей раннего возраста. Цель исследования. Выделить клинико-патогенетические варианты бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста на основе нейросетевого и логистического регрессионного анализа с учетом анамнестических особенностей, факторов риска и предикторов воспаления, для оптимизации дифференциальной диагностики и прогноза течения заболевания. Задачи исследования 1. Изучить анамнез, факторы риска, особенности клиники и с помощью нейросетевого и логистического регрессионного анализов выделить клиникопатогенетические варианты бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста. 2. На основе изучения показателей клеточного, гуморального и фагоцитарного звеньев иммунитета оценить особенности иммунного реагирования в зависимости от клинико-патогенетического варианта бронхообструктивного синдрома. 3. Изучить особенности цитокиновой регуляции межклеточных взаимодействий на местном и системном уровнях (IL-1RA, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-ɑ, IFN-) с оценкой цитологического состава назального секрета в зависимости от клинико-патогенетического варианта бронхообструктивного синдрома. 4. Оценить диагностическую значимость изучаемых предикторов воспаления для выделенных клинико-патогенетических вариантов бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста. 5. Выделить наиболее значимые предикторы для выделенных клиникопатогенетических вариантов бронхообструктивного синдрома из анамнестических данных, особенностей клиники, факторов риска и иммунологических показателей, путем логистического регрессионного анализа. Научная новизна исследования Выделены клинико-патогенетические варианты бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста (БОС инфекционного генеза, БОС аллергического генеза, БОС на фоне БЛД) на основании анамнестических данных, особенностей клинических признаков, факторов риска путем нейросетевого и логистического регрессионного анализов. В исследовании показаны особенности воспаления на местном и системном 4 уровнях при различных клинико-патогенетических вариантах бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста: при БОС инфекционного генеза характерно повышение концентрации IL-8 в назальных смывах; при БОС аллергического генеза характерно повышение IL-4 в назальных смывах и IL-2 в сыворотке крови, а так же наличие эозинофилов в назальном секрете; при БОС на фоне БЛД характерно повышение концентрации IL-8 в сыворотке крови. Выделены значимые предикторы среди клинико-иммунологических данных, характерных для различных вариантов БОС у детей грудного возраста: для БОС инфекционного генеза ˗ «наличие гипертермии, 380С и выше», «длительность БОС 3-5 дн.», «купирование БОС бронхолитиками» и «снижение IL-8 в сыворотке периферической крови»; для БОС аллергического генеза ˗ «атопический дерматит в анамнезе», «крапивница и отек Квинке в анамнезе», «наличие БА у родственников I линии», «повышение IL-2 в сыворотке периферической крови» и «повышение IL4 в назальных смывах»; для БОС на фоне БЛД ˗ «отсутствие гипертермии», «затяжное течение БОС», «применение в терапии эуфиллина и системных ГКС». Использованный научный подход позволил оптимизировать диагностический подход к различным клинико-патогенетическим вариантам БОС. Теоретическая и практическая значимость работы Выделенные значимые признаки различных клинико-патогенетических вариантов БОС могут быть использованы для дифференцированного подхода к лечению и дальнейшему наблюдению ребенка грудного возраста с бронхообструктивным синдромом, с определением прогноза развития патологического процесса. В качестве дополнительных маркеров оценки активности воспалительного процесса на местном уровне рекомендовано внедрение неинвазивного метода определения концентрации цитокинов (IL-4, IL-8) в назальных смывах у детей грудного возраста. Разработаны методические рекомендации с алгоритмом дифференциальной диагностики различных вариантов бронхообструктивного синдрома. Внедрение результатов исследования Результаты проведенных исследований внедрены в практическую работу 5 КГБУЗ «КМКБ №20 им.И.С.Берзона» (г. Красноярск), разработаны методические рекомендации «Дифференциальная диагностика БОС у детей грудного возраста». Алгоритм дифференциальной диагностики и практические рекомендации для детей грудного возраста с бронхообструктивным синдромом внедрены в практическом здравоохранении на базе педиатрического отделения для детей грудного возраста КГБУЗ «КМКБ №20 им.И.С.Берзона», а также используются в учебном процессе кафедры детских болезней с курсом ПО и кафедры клинической иммунологии КрасГМУ им.проф.В.Ф.Войно-Ясенецкого. Положения, выносимые на защиту 1. Клинико-анамнестическая характеристика бронхиальной обструкции у детей грудного возраста зависит от генеза заболевания и служит основой в определении клинико-патогенетического варианта бронхообструктивного синдрома. 2. Установленные иммунологические особенности местного и системного воспаления подтверждают гетерогенность бронхообструктивного синдрома и обосновывают выделение его клинико-патогенетических вариантов. Определение цитокинового профиля в назальных смывах является приоритетным для детей грудного возраста. Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: XV межрегиональной научно-практической конференции, посвященной 10-летию Медико-психолого-социального института «Актуальные проблемы медицины» (г. Абакан, 2012г.); на XXIII Национальном конгрессе по болезням органов дыхания (г. Казань, 2013 г., г. Москва 2014 г.); на Международном конгрессе педиатров (Австралия, Мельбурн, 2013 г.); на XII Российском конгрессе "Инновационные технологии в педиатрии и детской хирургии" (г. Москва, 2013 года); конкурсе Молодых ученых на XVII Съезде педиатров России "Актуальные проблемы педиатрии», (г. Москва, 2013 года); на IX и XI конференции Молодых ученых «Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири» в «НИИ медицинских проблем Севера» СО РАМН (г. Красноярск, 2012г., 2014г.), работа: «Оценка иммунологических показателей при различных вариантах течения бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста» заняла первое место. 6 Личный вклад автора. Автором выполнен весь объем клинических и большая часть инструментальных и лабораторных исследований, сформирована база данных, проведена статистическая обработка материала, подготовлены и оформлены тезисы и статьи. Публикации. По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 3 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ. Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 169 страницах машинописного текста. Состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы исследования», собственных результатов исследования, отраженных в трех главах, заключения, выводов и списка литературы. Диссертация иллюстрирована 23 таблицами и 29 рисунками. Список литературы содержит 233 источника, в том числе 58 работы отечественных и 175 зарубежных авторов. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Работа проводилась с 2010 по 2014 год на базе педиатрического отделения для детей грудного возраста КГБУЗ КМКБ №20 им.И.С.Берзона (главный врач – к.м.н., доц. Фокин В.А), кафедре детских болезней с курсом ПО (зав.кафедрой – д.м.н., проф. Ильенкова Н.А.) КрасГМУ им. проф. В.Ф.Войно-Ясенецкого (ректор – д.м.н., проф. Артюхов И.П.), НИИ МПС (врио директора – д.м.н., проф. Смирнова С.В.). Протокол исследования был одобрен на заседании этического комитета ГБОУ ВПО «КрасГМУ им. проф. В.Ф.Войно-Ясенецкого» МинЗдрава Российской Федерации (протокол № 28/2010 от10.12.10 г.). Объекты исследования: дети в возрасте от 1 до 12 мес., поступившие в стационар с бронхообструктивным синдромом (wheezing-синдром). Группу контроля составили практически здоровые дети, включенные в исследование после беседы с родителями, при наличии информированного согласия. Критерии включения в исследование: дети грудного возраста, поступившие в стационар с диагнозами: ОРВИ с обструктивным синдромом, острый бронхит с обструкцией, бронхиолит; добровольное информированное согласие родителей. Критерии исключения из исследования: возраст старше 1 года, новорожденные; дети из социально-неблагополучных семей и домов ребенка; 7 верифицированные такие диагнозы как муковисцидоз, инородное тело дыхательных путей, стенозирующий ларинготрахеит, врожденный стридор, врожденный порок развития (бронхолегочной системы, сердца и сосудов), атипичная инфекция (Chlamydia, Mycoplasma). Критерии включения в группу контроля: практически здоровые дети грудного возраста, от здоровых родителей, с благоприятным течением беременности у матерей, со сроком гестации более 37 нед. и весом при рождении более 3000 г.; течение периода новорожденности – без особенностей; дети, не болевшие на первом году ОРВИ, отсутствие БОС в анамнезе; с неотягощенным личным и семейным аллергологическим анамнезом. Исследование проводилось в три этапа (рис.1). 1 этап: анализ 343 историй болезни детей грудного возраста с БОС на базе КГБУЗ «КМКБ №20 им.И.С.Берзона» БОС инфекционного генеза Факторы риска (ОШ, 95% ДИ), клиника, анамнез Нейросетевой анализ 60 параметров БОС аллергического генеза Регрессионный логистический анализ 2 этап: обследование 102 детей: основная группа – с диагнозами острый бронхит с обструкцией (J20.9) и бронхиолит (J 21.9), n=81; группа контроля – здоровые дети, n=21 БОС на фоне БЛД Клинический осмотр, сбор анамнеза, сбор материала на исследование (назальный смыв, секрет, сыворотка крови) 3 этап: выделение наиболее значимых предикторов с помощью логистического регрессионного анализа и построение клинико-патогенетических вариантов БОС Рисунок 1. Дизайн исследования. 1 этап: Анализ 343 историй болезни детей грудного возраста, поступивших в стационар с БОС. Заполнялась регистрационная карта (анкета) с указанием паспортных данных, анамнеза жизни ребенка, особенностей течения беременности и родов, аллергологического анамнеза, анамнеза заболевания, получаемой терапии. 8 Нейросетевой анализ. Дифференциальная диагностика БОС осуществлялась с помощью предварительно обученной программы типа «нейронные сети» на трех диагнозах: БОС инфекционного генеза, БОС аллергического генеза, БОС на фоне БЛД; путем внесения 60 входных параметров (жалобы при поступлении, анамнестические сведения, данные клинического осмотра и особенностей течения заболевания и лечения, данные рентгенографии органов грудной клетки), среди которых выявлялись диагностически-значимые признаки Суммарное значение параметров, получаемое путем экспертной оценки, соответствующее одному из трех диагнозов, позволяло отнести ребенка в ту или иную дифференциальнодиагностическую группу. Путем нейросетового анализа все объекты исследования распределены на группы (табл.1): первая – БОС инфекционного генеза (n=247); вторая – БОС аллергического генеза (n=77); третья – БОС на фоне ВПР (n=19). Таблица 1 Распределение исследуемых детей по полу и возрасту на 1 этапе исследования Варианты БОС БОС инфекционного генеза БОС аллергического генеза БОС на фоне БЛД Кол-во Пол (n) мальчики, абс. (%) девочки, абс.(%) 247 77 19 127 (51,4) 51 (66,2) 12 (63,2) 120 (48,6) 26 (33,8) 7 (36,8) Возраст 5,41±0,18 4,92±0,29 6,63±0,73 Результатом данного этапа исследования было распределение детей с БОС по дифференциально-диагностическим группам, с дальнейшим определением факторов риска и расчетом ОШ в выделенных группах, оценкой особенностей клиники, анамнеза в зависимости от варианта БОС. Затем путем логистического регрессионного анализа выделение среди набора клинико-анамнестических данных значимых диагностических признаков для каждого варианта БОС. 2 этап (рис.1): обследование 102 детей, из которых 81 ребенок составил основную группу и 21 ребенок – группу контроля. Анализ жалоб больных при поступлении и клиническая картина, перенесенные заболевания в анамнезе, учитывались факторы риска и аллергологический анамнез. Всем детям проведено исследование уровня цитокинов в сыворотке крови и назальных смывах, оценка иммунного 9 статуса по данным иммунограммы, а также оценка цитологического состава назального секрета (за исключением группы контроля). Путем нейросетевого анализа было выделено три дифференциально-диагностические группы детей с БОС (n=81). 3 этап (рис.1): выделены значимые предикторы среди клинико-анамнестических данных и иммунологических показателей и построены модели клиникопатогенетических вариантов БОС с помощью логистического регрессионного анализа. Математически модель логистической регрессии выражает зависимость логарифма шанса (логита) от линейной комбинации факторных переменных: p 1 ln( )= 1−p 1 + е−(𝑏1𝑥1+...) где, р – вероятность прогнозируемого события, е – математическая константа 2,72, b1 – коэффициент при предикторной переменной х1, показывающий изменение логарифмических шансов, вызванное единичным изменением независимых переменных. Факт наличия признака представлен в виде бинарной переменной, где 0 – отсутствие признака, 1 – наличие признака. Построение логистических регрессионных моделей осуществлялось методом пошагового исключения прогностических факторов с определением минимального набора предикторов по оценке квадрата Нейджелкерка (значение R2, показывает долю влияния всех предикторов модели на дисперсию зависимой переменной), с расчетом ее чувствительности и специфичности. Проверка значимости модели осуществлялась при помощи критерия хи-квадрат. При значении p<0,05 нулевая гипотеза отвергалась. При низкой значимости или достоверности включенных переменных (предикторов) часть критериев, включенных в анализ, автоматически отбрасывалась программой. Иммунологические методы. Материалами для исследований служили периферическая кровь, назальные смывы и назальный секрет. 1. Концентрация цитокинов (IL-1Ra, IL-2, IL-4, IL-6, IL-8, IL-10, IFN-, TNF-ɑ) определялась путем твердофазного иммуноферментного анализа с помощью тестсистем ЗАО «Вектор-Бест», г. Новосибирск. 10 2. Клеточное звено иммунитета (абсолютное и относительное содержание лимфоцитов, количество CD3+-, CD4+-, CD8+-клеток, ИРИ), определялось методом флуоресцентной микроскопии с использованием проточной цитометрии с применением моноклональных антител. 3. Гуморальное звено иммунитета оценивалось определением уровня иммуноголобулинов (IgА, IgМ, IgG, IgE) в сыворотке крови путем твердофазного иммуноферментного анализа, на анализаторе «Эволис». Цитологические методы. Цитология назального секрета оценивалась микроскопически (окраска мазка по Романовскому). Статистическая обработка полученных данных выполнялась при помощи программ BIOSTAT 9.0 и SPSS (Statistical Package for the Social Sciences Inc., USA) версии 20.0 для Windows. В качестве основных характеристик описательной статистики использовались процентные доли и их стандартные ошибки (m), для количественных данных – медианы (Ме) и стандартные отклонения (σ). Значимость различий качественных признаков оценивалась с помощью непараметрического критерия χ2 Пирсона. При малых размерах выборки использовался точный критерий Фишера. Для оценки значимости статистических различий количественных признаков проводили сравнение групп по непараметрическому ранговому критерию Краскела-Уоллиса с последующим попарным сравнением по критерию Манна-Уитни. Корреляционный анализ проводился с помощью непараметрического критерия Спирмена. Различия во всех случаях оценивали, как статистически значимые при р<0,05. Оценка риска производилась из расчета отношения шансов (ОШ), в таблицах сопряженности 2х2 с расчетом доверительных интервалов (ДИ). РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБСУЖДЕНИЕ При оценке особенностей клинической картины БОС у детей грудного возраста (табл.2), выявлены различия по частоте встречаемости ряда клинических параметров. Так, при БОС инфекционного генеза у детей достоверно чаще отмечалась гипертермия выше 380С и отмечалась у 44 (17,8%) детей, длительность обструкции чаще составляла от 3 до 5 дн., что отмечалось достоверно чаще в сравнении с другими группами. При БОС на фоне БЛД чаще (у 11 13 (68,4%) детей) регистрировалось отсутствие температурных реакций и чаще бронхиальная обструкция длилась более 7 дн. в сравнении с БОС инфекционного генеза (р<0,05). Таблица 2 Особенности клинической картины у детей с различными вариантами БОС № Признак 1 Гипертермия выше 380С 2 Отсутствие гипертермии 3 БОС БОС инфекцион- аллергичесного генеза кого генеза (n=247) (n=77) БОС на фоне БЛД (n=19) р 44 (17,8%) 0,18±0,024 110 (44,5%) 0,4±0,032 11 (14,3%) 0,14±0,04 43 (55,8%) 0,56±0,057 0 р1,2=0,044* 13 (68,4%) 0,68±0,107 БОС 3-5 дн 96 (38,9%) 0,39±0,031 20 (26,0%) 0,26±0,05 2 (10,5%) 0,11±0,07 4 Затяжное течение БОС (более 7 дн.) 48 (19,4%) 0,19±0,025 28 (36,4%) 0,36±0,055 10 (52,6%) 0,53±0,115 5 БОС купируется бета-2 агонистами 201 (81,5%) 0,82±0,03 13 (16,8%) 0,2±0,047 1 (5,3%) 0,05±0,07 6 Необходимость в ингаляционных ГКС 90 (36,6%) 0,4±0,032 46 (59,7%) 0,6±0,056 15 (78,9%) 0,79±0,094 7 Необходимость в системных ГКС эуфиллине 45 (18,1%) 0,2±0,031 27 (45,5%) 0,46±0,057 12 (63,2%) 0,63±0,111 4 (1,6%) 0,16±0,008 17 (22,1%) 0,22±0,047 1 (5,3%) 0,53±0,051 13 (5,3%) 0,53±0,014 11 (14,3%) 0,14±0,04 3 (15,8%) 0,16±0,084 p1,2=0,0826 p1,3=0,0442* p2,3=0,3193 p1,2=0,0394* p1,3=0,0136* p2,3=0,1514 p1,2=0,0022* p1,3=0,0007* p2,3=0,1941 p1,2=0,0464* p1,3=0,0405* p2,3=0,2577 p1,2=0,0434* p1,3=0,0065* p2,3=0,1193 p1,2=0,4982 p1,3=0,0313* p2,3=0,0466* p1,2=0,0001* p1,3=0,2598 p2,3=0,0926 p1,2=0,0083* p2,3=0,8679 p1,3=0,0630 12 Применение антигистаминных препаратов 14 Снижение пневматизации Примечание: р - достоверность различий между группами (критерий χ2 и Фишера) При оценке, проводимой терапии детям с БОС (рис.2) выявлено, что монотерапия β2-агонистами достоверно чаще отмечалась при инфекционном генезе БОС и отмечалась у 81,5% детей (р<0,05). Ингаляционные кортикостероиды чаще применялись при БОС аллергического генеза у 59,7% (р<0,05) детей и на фоне БЛД у 78,9% детей (р<0,01). Терапия системными ГКС чаще отмечалось при лечении БОС на фоне БЛД и применялась у 63,2% детей (р<0,05) в сравнении с остальными группами. 12 Рисунок 2. Анализ проводимой терапии купирования бронхиальной обструкции при различных вариантах БОС; * р<0,05 (критерий χ2). При оценке факторов риска (рис.3) для детей из группы БОС аллергического генеза значимыми оказались: аллергические проявления в виде крапивницы и отека Квинке в анамнезе отмечались у 9,1% детей, ОШ 8,333 (ДИ=2,207-31,467), (р<0,05); аллергические заболевания у родственников отмечался у 6,5% детей, ОШ=5,952 (ДИ=1,455-24,353); такой ФР как БА у родственников II линии родства (бабушки и дедушки) отмечался у 11,7% детей, ОШ=4,018 (Д И=1,604-10,064) и встречался в 4 раза чаще в сравнении с группой БОС инфекционного генеза (р<0,05). Для БОС на фоне БЛД характерны факторы риска: пневмония в анамнезе отмечалась у 10,5% детей (ОШ=5,842, ДИ=1,262-27,036), р<0,05; обструктивный бронхит в анамнезе - у 31,6% детей, при ОШ=2,337, (ДИ=1,143-4,779); бронхиолит в анамнезе - у 10,5% детей, p<0,05 и отмечался в 8 раз чаще встречался у детей этой группы в сравнении с БОС инфекционного генеза; дефицит веса у ребенка у 63,2% детей, при ОШ=6,373 (ДИ=3,975-10,218), р<0,01; курение матери отмечалось у 31,6% детей, при этом показатель ОШ составил: ОШ=2,062 (ДИ=1,015-4,187); угрозы выкидыша в 1 и 2 половинах беременности и встречались у 47,4% и 31,6% детей при ОШ 4,382 (ДИ=2,489-7,713) и ОШ 4,572 (ДИ=2,116-9,879) соответственно; хронический бронхит I линии родства (родители, братья и сестры) составил 10,5% случаев, ОШ=5,842 (ДИ=1,26227,036). 13 Рисунок 3. Ранжирование факторов риска по показателю ОШ (95%ДИ) при различных вариантах бронхообструктивного синдрома, *р<0,05. При анализе клеточного состава по результатам назоцитограмм (табл.3) было установлено, что в назальном секрете у детей второй группе (БОС аллергического генеза) достоверно чаше (р<0,001) выявлялись эозинофилы по назоцитограмме, и отмечались у 53% (95%ДИ=39-67). По остальному клеточному составу различий между целевыми группами не было выявлено. Таблица 3 Статистическая значимость основных показателей назоцитограммы. Показатель L, % Эозинофилы, % Нейтрофилы, % Моноциты, % Лимфоциты, % Группа 1 Ме±σ Q25 Q75 Группа 2 Ме±σ Q25 Q75 Группа 3 Ме±σ Q25 Q75 7,0±12,7 0±0,07 69±23,5 9,5±13,9 13,5±20,3 5,0±10,2 1,0±0,96 * 69,0±21,0 15,0±12,8 5,0±9,78 11,0 2,0 88,0 26,0 14,0 6,5±3,93 0±0,67 74,5±18,2 8,0±2,99 16,5±18,6 0 0 50,3 3,0 2,0 17,5 0 83,3 15,3 31,5 2,0 0 61,0 5,0 1,5 2,0 0 65,0 5,0 9,75 9,25 0,25 81,0 10,5 28,0 Примечание: *р <0,05 - достоверность различий между группами (точный критерий Фишера) 14 Таблица 4 Иммунологические показатели у детей грудного возраста с различными вариантами БОС (Ме± σ) № 1 2 3 4 5 6 7 8 Показатель Группа 1 Ме±σ Q25 Лейкоц, ×10/л 7,05±3,73 Лимф.отн., % 52,0±13,8 Лимф.абс.×10/л CD3+ отн., % CD3+ абс,×10/л CD4+, % CD8+, % ИРИ Q75 5,28 46,5 9,53 61,3 3,64±2,2 35,0±14,8 1,32±4,1 18,5±7,9 17,0±8,1 1,07±0,3 2,53 28,8 0,93 13,8 14,0 0,8 5,25 49,0 2,06 26,0 24,8 1,34 9 10 11 ЦИК, у.е. IgA, г/л IgM, г/л 23,0±15,8 0,47±0,3 0,93±0,5 9,5 0,36 0,6 35,0 0,65 1,31 12 IgG, г/л 5,3±2,03 4,26 6,41 13 Общ.IgE, г/л 6,41±2,1 4,18 8,49 Группа 2 Группа 3 Ме±σ Q25 Q75 Ме±σ Q25 Т-клеточное звено иммунитета 7,7±4,07 5,55 9,15 9,05±3,13 6,65 57,0±12,2 51,0 67,0 53,0±15,9 34,0 4,39±2,61 2,78 5,64 4,82±4,3 2,88 36,0±11,7 27,5 41,5 31,0±11,6 24,8 1,66±1,26 0,9 2,65 1,91±1,7 0,81 18,0±5,39 16,0 21,0 16,0±5,9 10,0 20,0±7,29 13,5 22,5 17,5±6,2 14,75 1,11±0,44 0,75 1,35 0,8±0,27 0,64 Гуморальное звено иммунитета 10,0±12,01 5,5 26,5 13,5±22,7 9,75 0,51±0,39 0,45 0,66 0,49±0,1 0,38 0,97±0,59 0,68 1,29 0,71±0,3 0,54 5,98±2,54 5,27 8,75 4,8±1,46 3,71 Q75 Контроль (группа 4) Ме±σ Q25 Q75 10,6 61,5 9,2±2,9 65,0±15,2 7,75 49,0 10,7 70,0 8,6 48,0 3,4 19,25 24,25 0,9 5,59±3,1 34,0±9,8 1,78±1,4 15,0±4,4 18,0±6,9 0,83±0,2 4,42 28,0 1,23 13,0 14,0 0,75 7,76 40,0 3,07 19,0 24,0 0,94 32,25 5,0±4,99 0,6 0,42±0,1 0,96 0,58±0,3 2,0 0,35 0,46 10,5 0,5 0,89 5,3 4,17 5,38 5,05±1,7 Р р=0,091 р1,4=0,023* р3,4=0,050* р1,4=0,007* р=0,747 р=0,384 р=0,213 р=0,994 р1,4=0,047* р1,4<0,001* р=0,135 р1,4=0,017* р2,4=0,013* р2,4=0,031* p2,3=0,020* p=0,250 7,52±2,21 4,29 8,83 6,18±1,9 4,65 7,9 Фагоцитарное звено иммунитета 14 Фагоц.индекс,% 35,5±18,3 22,5 51,3 28,0±14,5 23,5 36,5 42,5±19,6 18,75 56,5 23,0±13,6 14,0 34,0 р=0,068 Прим.: Me-медиана; Q25-Q75-интерквартильный размах; р*достоверность по парным сравнениям (критерий Краскела-Уоллиса). 15 Таблица 5 Системная и местная концентрация цитокинов у детей грудного возраста с БОС № Показатель IL-1Ra (пг/пл), Ме±σ [Q25-Q75] IL-2 (пг/пл), IL-4 (пг/пл), IL-6 (пг/пл), IL-8 (пг/пл), IL-10 (пг/пл), Ме±σ [Q25-Q75] Ме±σ [Q25-Q75] Ме±σ [Q25-Q75] Ме±σ [Q25-Q75] Ме±σ [Q25-Q75] Цитокины сыворотки крови 1 Группа 1 475,0±266,3 19,5±13,9 0,68±4,1 4,0±15,5 22,17±41,56 1,67±4,66 (n=50) [235,0-810,5] [2,0-13,9] [0-2,96] [0,15-8,1] [8,33-55,5] [0-5,3] 2 Группа 2 500±292,6 24,9±13,4 0,99±3,2 5,0±27,5 67,0±80,04 0,34±7,1 (n=21) [375,0-835,0] [19,0-57,5] [0-6,59] [2,0-19,3] [23,5-106,2] [0-6,98] 3 Группа 3 503,9±213,9 17,8±6,0 0,73±1,8 7,45±18,62 58,0±192,4 0 (n=10) [325,5-726,5] [10,7-30,1] [0-2,44] [0-22,0] [30,83-278,5] 4 Контроль 184,0±83,2 1,0±0,98 0±3,0 0±1,01 2,3±2,7 0±1,28 [81,0-255,5] [0-3,0] [0-0] [0-0] [1,25-5,2] [0-0] р р1,4<0,001* р1,4<0,001* р1,4=0,031* р1,4<0,001* р1,4<0,001* р1,4=0,024* р2,4<0,001* р2,4<0,001* р2,4<0,001* р2,4<0,001* р2,4=0,014* р3,4=0,004* р3,4=0,008* р3,4=0,010* р3,4<0,001* р3,4=0,012* Цитокины назальных смывов 1 Группа 1 899,5±462,7 19,7±19,58 1,29±5,21 5,0±16,56 50,45±126,1 50,45±126,1 (n=50) [548,5-1550,0] [5,4-30,23] [0-8,69] [2,3-13,8] [11,81-151,25] [11,81-151,3] 2 Группа 2 1000±178,2 29,0±47,8 7,84±4,57 4,0±36,31 27,0±70,7 27,0±70,7 (n=21) [460-1300] [12,7-41,0] [3,01-10,94] [1,53-6,0] [11,05-145,0] [11,05-145,0] 3 Группа 3 375,0±268,3 30,0±38,7 0,21±0,53 0,62±10,84 27,0±139,4 27,0±139,4 (n=10) [238,0-834,8] [8,3-41,6] [0-0,93] [0-6,5] [4,02-66,5] [4,02-66,5] 4 Контроль 250,0±124,9 0±0,74 0,38±0,49 0±0,4 7,0±11,4 7,0±11,4 [47,5-682,0] [0-1,0] [0-0,92] [0-0] [2,85-19,1] [2,85-19,1] р р1,4<0,001* р1,4<0,001* р2,4<0,001* р1,4<0,001* р1,4<0,001* р=0,072 р2,4=0,001* р2,4<0,001* p1,2=0,024* р2,4<0,001* р2,4=0,019* р3,4<0,001* p2,3<0,001* Прим.: Me-медиана; Q25-Q75-интерквартильный размах; р*достоверность по парным сравнениям (критерий Краскела-Уоллиса). 16 При сравнении основных показателей иммуннограммы (клеточного и гуморального звеньев), выявлена однонаправленность изменений иммунного статуса, вне зависимости от варианта БОС, в сравнении с контролем (табл.4). По содержанию общего IgE значимых различий между группами не выявлено. При сравнительном анализе содержания цитокинов в периферической крови не было выявлено значимых различий между целевыми группами, повышенная концентрация некоторых цитокинов отмечалась лишь в сравнении с контролем (табл.5). Рисунок 4. Содержание IL-4 в назальных смывах (пг/мл) у детей из группы БОС аллергического генеза, р - достоверность различий между группами (критерий χ2). При анализе уровня цитокинов в назальных смывах (табл.5, рис.4) отмечена достоверно высокая концентрация IL-4, как ключевого медиатора развития атопического воспаления, в группе БОС аллергического генеза в сравнении со всеми группами (р<0,05). Рисунок 5. Корреляция местной и системной концентрации цитокинов у детей с бронхообструктивным синдромом инфекционного генеза р<0,05 (критерий Спирмена). 17 Установлена прямая корреляционная связь между содержанием IL-1Ra и IL8 в назальных смывах и сывороткой крови в группе БОС инфекционного генеза (рис.5). В группе БОС аллергического генеза установлена прямая корреляционная связь между содержанием IL-2 и IL-4 в назальных смывах и сывороткой крови (рис.6). В группе БОС на фоне БЛД корреляционной связи между местным и системным содержанием цитокинов не было выявлено. Рисунок 6. Корреляция местной и системной концентрации цитокинов у детей с бронхообструктивным синдромом аллергического генеза, р<0,05 (критерий Спирмена). Диагностическая значимость для показателей IL-4 и IL-8 в назальных смывах для БОС инфекционного генеза и аллергического генеза соответственно, которые можно рассматривать в качестве дополнительных маркеров с использованием неинвазивной методики, что подтверждено анализом точности метода с расчетом ДЧ, ДС, ДЭ, ПЦПР, ПЦОР. Так, для IL-4 в назальных смывах между первой и второй группами: диагностическая чувствительность (ДЧ – доля лиц с положительным результатом анализа среди больных с изучаемым симптомокомплексом) составила 90,5%; диагностической специфичности (ДС – доля лиц с отрицательным результатом теста среди группы сравнения) – 52%; диагностическая эффективность (ДЭсреднее между диагностической чувствительностью и диагностической специфичностью) – 71,3%; прогностическая ценность положительных результатов (ПЦПР) и прогностическая ценность отрицательных результатов (ПЦОР) составили 44,2% и 7,1%, соответственно. Для IL-8 в назальных смывах между первой и третьей группами: ДЧ составила 95,2%, ДС – 84,9%, ДЭ – 90,5%, ПЦПР – 95,5%, ПЦОР - 8%. 18 Следующим этапом работы явилось определение предиктоной роли иммунологических показателей, характеризующих особенности воспалительного процесса, факторов риска и клинико-анамнестических особенностей при различных вариантах БОС с использованием логистического регрессионного анализа. Для модели «БОС инфекционного генеза» значимыми оказались предикторы: длительность БОС 3-5 дн., купирование БОС бронхолитиками, низкая концентрация IL-8 в сыворотке крови (табл.6). Значимость модели на четвертом шаге соответствовала р<0,005. Чувствительность модели развития БОС инфекционного генеза составила 78,0%, специфичность - 51,3%. Общий процент корректных предсказаний – 66,3%. Доля влияния анализируемых предикторов для данной модели в совокупности составила 19,6%. Таблица 6 Статистическое описание итоговой логистической регрессионной модели «БОС инфекционного генеза» B Ст. ошибка Вальд Знч. Exp(B) Наличие гипертермии 2,262 0,845 7,174 0,007 9,602 Длительность БОС 3-5 дн. 25,241 23,422 <0,001 0,049 9,166 Шаг 4. Переменная (предиктор) Купирование БОС 6,164 1,017 36,698 <0,001 4,752 бронхолитиками IL-8 сыв.(ниже 5 перцентиля) -1,217 0,475 6,570 0,010 0,296 Для модели «БОС аллергического генеза» значимыми оказались предикторы: атопический дерматит в анамнезе, крапивница и/или отек Квинке в анамнезе, БА у родственников I линии, высокие концентрации IL-2 в сыворотке крови и IL-4 в назальных смывах (табл.7). Проверка модели показала ее статистическую значимость и на пятом шаге соответствовала р<0,005. Чувствительность модели развития БОС аллергического генеза составила 98,0%, специфичность – 53,8%. Общий процент корректных предсказаний – 82,0%. Доля влияния анализируемых предиктором для данной модели в совокупности составила 26%. Таблица 7 19 Статистическое описание итоговой логистической регрессионной модели «БОС аллергического генеза» Шаг 5. Переменная Ст. B Вальд Знч. Exp(B) (предиктор) ошибка Атопический дерматит в 4,246 0,581 53,32 <0,001 69,840 анамнезе Крапивница, отек Квинке в -4,251 0,999 18,11 <0,001 0,014 анамнезе БА у родственников I л. -3,330 1,019 10,68 0,001 0,036 IL-2 сыворотка (выше 95 перц.) 1,399 0,658 4,526 0,033 4,052 IL-4 смыв (выше 95 перцент.) 1,512 0,593 4,618 0,029 4,284 При построении логистической модели БОС на фоне БЛД с пошаговым включением предикторных факторов, значимой модели с показателями лабораторных данных не было выявлено. Поэтому данный фенотип БОС характеризовался только клинико-анамнестическими предикторами. Для прогнозирования вероятности появления «БОС на фоне БЛД» было включено 19 (5,4%) детей. Значимость модели на третьем шаге соответствовала р<0,005. В данной логистической модели статистически значимыми оказались лишь два признака: ИВЛ с первых часов в период новорожденности и необходимость применения системных ГКС в лечении. Процент корректных предсказаний при этом для развития БОС на фоне БЛД составил 100%, а для их наличия - 99,3%. Общий процент корректных предсказаний – 99,7%. Выявленные предикторы на 5 шаге для модели «БОС аллергического генеза» представлены в таблице 8. Таблица 8 Статистическое описание модели для «БОС на фоне БЛД» Шаг 3 Стд. B Знч. Exp(B) Переменная (признак) ошибка Вальд ИВЛ с первых часов жизни 65,470 406,683 <0,001 0,047 2,7138 Необходимость в сист.ГКС 16,780 146,749 <0,001 0,019 <0,001 Дифференциальная диагностика с выделением наиболее значимых параметров с помощью логистического анализа может применяться у детей грудного возраста (с помощью определенного набора клинико-анамнестических данных), с целью упрощения процесса дифференциальной диагностики БОС, что 20 позволит применить дифференцированный подход к дальнейшему наблюдению детей, перенесших БОС в грудном возрасте. Таким образом, в результате проведенного исследования выявлена предикторной роли цитокинов и их взаимосвязь с особенностями клинической картины и факторами риска развития определенного варианта/фенотипа БОС у детей грудного возраста. ВЫВОДЫ 1. Клинико-анамнестический анализ позволил доказать неоднородность бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста и необходимость выделения клинико-патогенетических вариантов: БОС инфекционного генеза, БОС аллергического генеза, БОС на фоне БЛД. 2. Факторами риска для БОС аллергического генеза являются: отягощенный аллергологический анамнез – аллергические заболевания у ребенка (острая крапивница и отек Квинке); аллергические заболевания у родственников, БА у родственников II линии родства. Факторами риска для БОС на фоне БЛД являются: курение матери во время беременности, угроза выкидыша в I и II триместрах беременности, дефицит массы тела, низкий вес при рождении, перенесенная пневмония, перенесенный бронхиолит. 3. Доказана высокая диагностическая значимость определения IL-8 в назальных смывах для БОС инфекционного генеза, IL-2 в сыворотке крови и IL-4 в назальных смывах для БОС аллергического генеза, и IL-8 в сыворотке крови для БОС на фоне БЛД, что подтверждается анализом точности метода с расчетом ДЧ, ДС, ДЭ, ПЦПР, ПЦОР, и позволяет рассматривать полученные маркеры в качестве дополнительных диагностических тестов для определения особенностей воспалительного процесса и уточнения генеза бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста. 4. Выявленная высокая корреляционная зависимость между уровнем цитокинов в назальных смывах и сыворотке крови, позволяет рекомендовать неинвазивную методику определения цитокинового профиля в назальных смывах как приоритетную для детей грудного возраста. 5. Выявлены значимые клинико-иммунологические предикторы для вариантов бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста обладающие высокой 21 прогностической способностью по показателям чувствительности и специфичности: «БОС инфекционного генеза» - наличие гипертермии, длительность БОС 3-5 дн., купирование БОС бронхолитиками, IL-8 сыворотки (ниже 5 перцентиля); «БОС аллергического генеза» - атопический дерматит в анамнезе, крапивница, отек Квинке в анамнезе, БА у родственников I линии, IL-2 сыворотка (выше 95 перцентиля), IL-4 смыв (выше 95 перцентиля). ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 1. Детям грудного возраста с бронхообструктивным синдромом следует учитывать выявленные факторы риска: наличие в анамнезе у ребенка острых аллергических реакций (острая крапивница, отек Квинке), отягощенного семейного аллергологического анамнеза (аллергические заболевания у родственников, БА у родственников II линии родства), поскольку они могут определять формирование группы риска по развитию БА. 2. При проведении патронажа беременной женщины врачу-педиатру необходимо учитывать, что факт курения матери, угрозы выкидыша в I и II триместрах, могут явиться факторами риска рождения недоношенного ребенка с бронхолегочной дисплазией. 3. Определение IL-4, IL-8 в назальных смывах и исследование цитологического состава назального секрета с использованием неинвазивных методик, могут быть использованы в качестве дополнительных диагностических маркеров аллергического и инфекционного генеза бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста. ПЕРЕЧЕНЬ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ 1. Дифференциальная диагностика реккурентного кашля у детей с помощью неросетевого анализа / Н. А. Ильенкова, О. В. Алексеева, Д. А. Россиев, В. В. Чикунов, Ю. И. Климов, Т. А. Герасимова, А. Д. Андина, И. В. Черепанова, Н. А. Соловьева // Первая краевая. – 2012. – №1 (45). – С.38-45. 2. Соловьева, Н. А. Клинико-анамнестические особенности бронхообструктивного синдрома инфекционного и аллергического генеза у детей грудного возраста / Н. А. Соловьева, Н. А. Смирнова, Н. А. Ильенкова // Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири: материалы 10-й Межрегиональной научно-практической конференции молодых ученых с 22 международным участием. – Красноярск. – 2012. – С. 103 – 105. 3. Оптимизация дифференциальной диагностики рецидивирующей бронхолегочной патологии у детей / О. В. Алексеева, Н. А. Ильенкова, Д. А. Россиев, Н. А. Соловьева // Сибирский медицинский журнал. – 2013. – № 2. – С. 37-41. 4. Клинико-анамнестические особенности бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста с бронхолегочной дисплазией / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, С. В. Смирнова, Е. Н. Халиулина // XXIII Национальный конгресс по болезням органов дыхания: сборник трудов конгресса. – Казань. – 2013. – С. 97. 5. Маркеры бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста с отягощенным аллергологическим анамнезом / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, С. В. Смирнова, Е. Н. Халиулина, И. В. Кобаненко, Г. Г. Резвицкая // XXIII Национальный конгресс по болезням органов дыхания: сборник трудов конгресса. – Казань. – 2013. – С. 115-116. 6. Определение взаимосвязи изменений иммунологических показателей при бронхообструктивном синдроме у детей грудного возраста с отягощенным аллергологоческим анамнезом / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, С. В. Смирнова, И. В. Кобаненко, Г. Г. Резвицкая, Б. В. Гончаров, Е. Н. Халиулина // Сборник научно-практических статей, посвященный 55-летию МБУЗ «Городская клиническая больница №20 им. И. С. Берзона». – Красноярск, Версо – 2013. – С. 102-103. 7. Соловьева, Н. А. Маркеры воспаления при различных вариантах бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста у детей грудного возраста / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, С. В. Смирнова // XXIV Национальный конгресс по болезням органов дыхания: сборник трудов конгресса. – Москва. – 2014. – С. 30. 8. Соловьева, Н. А. Маски бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста: диагностика с применением нейросетевого анализа / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, О. В. Алексеева // Врач-аспирант. – 2014. – № 2.1 (63). – С. 226231. 9. Соловьева, Н. А. Бронхообсруктивный синдром у детей грудного возраста / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, С. В. Смирнова // Российский педиатрический 23 журнал. – 2014. – №4 (17). – С. 32-38. 10. Соловьева, Н. А. Оценка иммунологических показателей при различных вариантах течения бронхообструктивного синдрома у детей грудного возраста / Н. А. Соловьева, Н. А. Ильенкова, С. В. Смирнова // Актуальные вопросы охраны здоровья населения регионов Сибири: материалы 12-й Региональной научнопрактической конференции молодых ученых. – Красноярск. – 2014. – С. 56-57. СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ БА – Бронхиальная астма БОС – Бронхообструктивный синдром ГКС – Глюкокортикостероиды ДИ – Доверительный интервал иГКС – Ингаляционные глюкокортикортикостероиды БЛД – Бронхолегочная дисплазия ВПР – Врожденный порок развития ОШ – Отношение шансов ФР – Факторы риска ИРИ – иммунорегуляторный индекс (CD4/CD8) CD3+ - Т-лимфоциты CD4+ - Т-хелперы CD8+ – Т – цитотоксические / супрессоры IFN – α, γ - интерферон - α, γ Ig E, A, M, G - иммуноглобулины E, A, M, G IL - интерлейкин IL-1Rа - рецепторный антагонист IL-1 NK – натуральные, естественные киллеры Th – Т-хелперы TNF - α, β - фактор некроза опухоли - α, β 24