Характеристика клинико-иммунологических и инфекционных факторов при бронхиальной астме у детей

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 ещё 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.

. Оценить БА как иммунопатологический процесс, определить аутоиммунные нарушения и изменения в цитокиновом статусе сенсибилизированных Т-лимфоцитов в патогенезе и идентификации тяжести течения заболевания.

. 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.

. Обосновать применение дополнительной иммунотерапии БА и определить антимикробную и иммуномодулирующую активность липосомального препарата «Липин».

. Определить антицитокиновую активность препарата метилксантинового ряда пентоксифиллина (трентала) и его применение в терапии БА у детей.

. Предложить метод иммунокоррекции аутоиммунных нарушений у детей, больных БА, с использованием в качестве антигенов аутологичных аутоантител.

. 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-α 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 диск-электрофорезе в полиакриламидном геле специфических цитокинов, относящихся к F1-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которых соответсвуют распределению ФНО-α 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 диск-электрофорезе в полиакриламидном геле специфических цитокинов, относящихся к F1-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которых соответствуют распределению ФНО-α 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 АG01, 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.

• Обзор литературы
• Проблемные вопросы этиологии и разработка иммунодиагностики бронхиальной астмы у детей
• Проблемные вопросы патогенеза бронхиальной астмы
• Проблемные вопросы терапии бронхиальной астмы у детей
• Методы исследования
• Клиническая характеристика наблюдаемых больных, показателей лабораторных и иммунологических исследований
• Этиологические факторы в развитии бронхиальной астмы у детей
• Роль микроорганизмов, выделенных из мокроты, в индукции аутоиммунного процесса при БА у детей