CC BY
47
№ 5 - 2007 г.14.00.00 медицинские наукиУДК 616.2-022.6-008.4-02-053.2
ЭТИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РЕСПИРАТОРНЫХ ИНФЕКЦИЙ У ДЕТЕЙ С СИНДРОМОМ РЕЦИДИВИРУЮЩЕГО СВИСТЯЩЕГО ДЫХАНИЯ
Н. В. Кухтинова1, С. М. Шмидт2, С. А. Шмит-Грое3, К. Джейтон4, М. Д. Лентце3 Новосибирская государственная медицинская академия, Новосибирск,
Россия 1
Департамент педиатрической пульмонологии, инфектологии и аллергологии университетской детской клиники, Грайсвальд, Германия 2
Департамент педиатрической пульмонологии, и аллергологии
о
университетской детской клиники, Бонн, Германия
Лаборатория молекулярной биологии института микробиологии, Лозанна,
Швейцария 4
Изучение роли различных микроорганизмов в патогенезе хронических обструктивных заболеваний легких у детей представляет собой перспективное направление в понимании основных механизмов аггравации и персистенции этого состояния. С целью определения этиологической структуры инфекционных заболеваний дыхательных путей у детей с бронхиальной астмой (БА) 69 пациентам (средний возраст 7,6 лет) проведено микробиологическое, серологическое и биомолекулярное обследование. Согласно атопическому статусу, клиническим данным и результатам исследования функции внешнего дыхания все участники исследования были разделены на три группы: 27 пациентов с атопической БА (группа А), 27 пациентов с неатопической БА (группа В) и 15 - с рецидивирующим бронхитом (группа С). Положительные результаты бактериологического посева орофарингеального мазка у детей с БА выявлены в 37 случаях (53,6 %). Культура Heamophillus influence высевалась наиболее часто - в 19 случаях (27,9 %) - без достоверных различий между группами. Staphylococcus aureus выявлялся преимущественно у детей с атопической БА (18,5 %). Высев культуры Streptococcus pneumoniae был отмечен в 4 случаях (5,9 %), только у детей из группы C в сочетании со снижением титров антипневмококковых антител (16837 vs 25143, р = 0,008). Серологические маркеры C. pneumoniae выявлены в целом у 25 % пациентов с бронхиальной астмой и только 6,7 % детей с обструктивным бронхитом (р = 0,01). Сочетание высоких титров специфических антител классов IgG и IgM , свидетельствующих о настоящей инфекции, отмечено достоверно чаще среди пациентов с БА - в 11,1 % случаев, также как и IgG и Ig А, свидетельствующих об обострении хронической - в 19 %. Таким образом, структура инфекционных агентов, вызывающих синдром свистящего дыхания, различна у детей с различными его фенотипами: рецидивирующим бронхитом, атопической и неатопической астмой.
Ключевые слова: астма, инфекция, дети
Большинством эпидемиологических исследований подтверждается наличие нескольких фенотипов синдрома рецидивирующей бронхиальной обструкции у детей: транзиторная астма младенческого возраста (transient early wheezing), неатопическая (nonatopical asthma) и (IgE - mediated/atopical asthma) атопическая астма. Основой для выделения этих гетерогенных групп послужила
установленная в проспективных наблюдениях <финальная точка патогенеза> заболевания - у некоторых детей симптомы астмы имели тенденцию к спонтанному разрешению в школьном возрасте, в то время как у части пациентов они сохранялись пожизненно [1]. Изучение роли различных микроорганизмов в патогенезе хронических обструктивных заболеваний легких у детей представляет собой перспективное направление в понимании основных механизмов аггравации и персистенции этого состояния [2].
Настоящее исследование проведено в группе пациентов, жителей региона Северной Вестфалии (Германия), состоявшей из 69 детей в возрасте от 3 до 16 лет с атопической бронхиальной астмой (Группа A), неатопической астмой (Группа B) и рецидивирующим обструктивным бронхитом (Группа C) (табл. 1). Пациенты рекрутированы путем активного опроса. Если настоящее заболевание сопровождалось наличием кашля длительностью более чем 10 дней, и не было связано с изменением плана базисной терапии, ребенок приглашался на прием для осмотра и углубленного обследования. Все родители дали письменное согласие на участие в исследовании, включавшее контрольные визиты и обследования. Критериями включения пациентов в группу A (n = 27) были следующие: документированный диагноз бронхиальной астмы в соответствии с критериями ВОЗ. Гиперреактивность бронхов определялась в случае, если концентрация метахолина, вызывавшая падение ОФВ1 более, чем на 20 % (PC 20), составляла < 16 mg. Реверсивность бронхиальной обструкции определялась как увеличение показателя ОФВ1 > 12 % после ингаляции Р2 -агониста (Erich Eager, Germany).
В группе А атопия была констатирована, если у ребенка появлялась папула диаметром 2 мм при проведении накожного прик-теста со стандартным набором ингаляционных аллергенов (домашняя пыль, эпителий животных, пыльца трав и деревьев); уровень сывороточных общих IgE составлял >
0,9 kUL -1; уровень специфических IgE в стандартной панели аллергенов (CASP -радиоаллергосорбентный тест, Pharmacia, Germany) составлял > 0,35 kUL -1 (> CAP class 1). В группу В (n = 27) были включены дети с подтвержденным диагнозом БА, отрицательными результатами прик-теста, уровнем общих IgE < 0,35 kUL -1. Группу C (рецидивирующий обструктивный бронхит, n = 15) составили дети с двумя эпизодами свистящего дыхания в возрасте до 3 лет и отсутствием симптомов БА. Исследование одобрено этической комиссией Боннского университета (Тор13 Lfd № 047/03).
Материалы и методы. С целью изучения наиболее вероятных этиологических факторов развития инфекционных осложнений у детей с БА всем пациентам проведено микробиологическое, серологическое и биомолекулярное исследование. Образцы мазков из зева были помещены в две транспортные пробирки: первая со стандартной средой для микробиологического исследования, вторая с 500 р1 раствора фосфатного транспортного буфера и исследованы на микрофлору и чувствительность к антибиотикам согласно общепринятой методике. Вторая пробирка подвергалась глубокой заморозке и была транспортирована в лабораторию в течение 12 часов для проведения ПЦР. Исследования проведены в следующих лабораториях: лаборатория молекулярной диагностики института микробиологии, г. Лозанна (Швейцария), заведующая K. Jaton; диагностическая лаборатория отделения педиатрической пульмонологии и инфектологии университетской детской клиники г. Грайфсвальд (Германия), заведующий S. Schmidt, лаборатории экспериментальной пневмологии университетской клиники, г. Бохум (Германия), заведующая I. Borg. Использована техника ПЦР реального времени. Специфичность ПЦР-продукта была верифицирована путем гибридизации с биот-пробой [5_-(biot.) AGA GAA AAC TTC AAG TTG GAG ATA AAA TGG C -3_]. Окончательная детекция ДНК Chlamydophilapneumoniae, Mycoplasma pneumoniae, респираторно синцитиального вируса (РСВ) производилась иммуноферментным методом (GEN - ETI - K DEIA; DiaSorin, Saluggia, Italy), согласно рекомендациям производителя. Определение специфических антител в сыворотке крови проводилось методом твердофазного (гетерогенного) иммуноферментного анализа (ИФА). Для определения уровня специфических антител к C. pneumoniae / C. psittaci класса IgG IgA IgM проведено тирование сыворотки с последовательным двукратным разведением начиная с 1:4 до конечной точки. Образцы анализировались иммуноферментным методом после 16-часовой инкубации субстрата c антигеном при температуре 4-8 еС (LabSystems OY, Helsinki). Для предупреждения интерференции IgG в сыворотку каждого пациента были добавлены человеческие анти- IgG антитела. Наличие хронической персистирующей хламидофилезной инфекции констатировалось в случае повышения титра IgG более чем 1:32 и IgA 1:16 соответственно. Серологическим подтверждением настоящей
инфекции являлось повышение титра специфических антител класса IgG более чем 1:512 и IgA 1:64.
Дополнительно в сыворотке пациентов был определен титр специфических антител против Respiratory sincytial virus, Streptococcus pneumoniae serotype 23, и M. pneumoniae методом фиксации комплемента (Eurobio, Behrig Switzerland). Подтверждением текущей M. pneumoniae или вирусной инфекции являлось четырехкратное повышение титра антител в парных сыворотках.
Статистический анализ проведен с использованием стандартного пакета статистических программ (SPSS for Windows, Version 5.0).
Результаты
Положительные результаты бактериологического посева орофарингеального мазка у детей с БА выявлены в 37 случаях (53,6 %). Высев культуры S. pneumoniae был отмечен в 4 случаях (5,9 %), все у детей из группы C , в этой же группе пациентов выявлено достоверное снижение титров антипневмококковых антител по сравнению с астмой (16837 vs 25143, р = 0,008). Staphylococcus aureus выявлялся относительно чаще - у 7 детей (10,3 %), однако преимущественно у детей (n = 5) с атопической БА. Культура Heamophillus influence высевалась в целом в 19 случаях (27,9 %), 17 из которых у детей с атопической и неатопической астмой. Candida albicans выявлена у 7 пациентов из групп A и B ^бл. 2).
В единичных случаях выявлялись: Klebsielapneumoniae у 2 детей из группы рецидивирующего бронхита, Proteus mirabilis у одного ребенка с атопической астмой. Сочетание двух возбудителей (S. pneumoniae и H. influencae) выявлено только у одного ребенка с текущим обструктивным бронхитом.
Всем детям в ходе проспективного наблюдения проведено повторное микробиологическое обследование с интервалом в 10 месяцев, результаты которого представлены в табл. 3. Поскольку на момент этого исследования основное заболевание находилось в стадии стойкой ремиссии, его итоги отличались от исходных параметров. В целом отрицательные результаты были получены у 81 % пациентов, чаще всего у пациентов с рецидивирующим бронхитом - 93 %, что еще раз доказывает значение бактериальных триггеров в этиологии данного заболевания.
Повторный высев одного и того же микроорганизма отмечен в проспективном исследовании только среди детей с неатопической астмой (S. aureus и H. influencae).
Положительный результат детекции антигена C. pneumoniae методом ПЦР реального времени отмечен в 2 из 49 (4,1 %) случаях. Следует отметить, что все эти пациенты были из группы БА, среди детей с обструктивным бронхитом не было ни одного позитивного результата. Все пробы, проанализированные с целью выявления ДНКM.pneumoniae и РСВ были отрицательными (табл.
4).
В ходе определения серологического исследования были получены следующие результаты . Специфические антитела к РСВ были выявлены в 50 (72,4 %), к M. pneumoniae - в 40 (57,9 %) случаях. Во всех случаях титры антител соответствовали серологическим признакам перенесенной, а не актуальной инфекции. Специфические анти- M . pneumoniae антитела чаще выявлялись среди пациентов с астмой по сравнению с детьми группы обструктивного бронхита. Серологические маркеры C. psitacci в целом выявлены в 5 (8,4 %) случаях. Признаки перенесенного пситтакоза чаще отмечены в группе атопической астмы - 11,1 % (р = 0,034). Серологические маркеры C. pneumoniae выявлены в целом у 25 % пациентов с бронхиальной астмой и только 6,7 % детей с обструктивным бронхитом (р = 0,01). Сочетание высоких титров специфических антител классов IgG и IgM , свидетельствующих о настоящей ХИ, отмечено в 4,3 %, а среди пациентов с астмой - в 11,1 % случаев. Сочетание высоких титров специфических антител классов IgG и Ig А, свидетельствующих об обострении хронической ХИ, отмечено чаще также среди пациентов с астмой - в 19 % (табл. 5).
Обсуждение. На сегодняшний день нет однозначных доказательств того, что астма может быть индуцирована каким-либо вирусным или бактериальным агентом. Однако эта линия исследований представляет наибольшую актуальность, так как существующее повсеместное распространение данного заболевания может быть сопоставимым с мировой инфекционной пандемией [3]. Проведенные в данном разделе исследования структуры инфекционных агентов как причины
обострения основного заболевания, также выявили значимые различия в сравниваемых группах.
S. pneumoniae считается наиболее распространенной бактериальной причиной заболеваний нижнего респираторного тракта у детей во всем мире [4]. Частота выявления S.pneumoniae у португальских детей согласно опубликованным данным [5] составляет 22,8 %. Наши результаты полностью согласуются с данным исследованием. Мы идентифицировали S. pneumoniae как причину обострения заболевания у 28,5 % пациентов с рецидивирующим бронхитом, более того, ни один другой вид бактерий не был выявлен в данной группе. Поэтому иммунизация против пневмококка является наиболее перспективным мероприятием первичной профилактики осложнений со стороны респираторного тракта у этих детей. В то же время мы ни разу не выявили данный возбудитель при обследовании пациентов с БА в период обострения.
Целый ряд исследований показал, что частота колонизации кожи S. aureus у пациентов с атопическим дерматитом достигает 90 %. Эти данные позволяют рассматривать участие эпидермальной стафилококковой инфекции в патогенезе заболевания [6]. Мы выявили наличие культуры S. aureus в орофарингеальных мазках пациентов с атопической астмой в несколько раз чаще, чем в других группах. Таким образом, результаты нашего исследования подтверждают возможное участие такого патогенетического механизма аггравации аллергического воспаления, как стимуляция стафилококковым энтеротоксином IL -5 не только у детей с дерматитом, но и астмой.
H. influenze относится к самым распространенным бактериальным триггерам астмы во всех возрастных группах. Наше исследование также подтверждает эти данные. Кроме того, частота выявления H. influenze не отличается от таковой у детей без сопутствующих хронических заболеваний бронхо-легочной системы [5].
Заболевания дыхательных путей грибковой этиологии часто ассоциируются с обострением БА у взрослых. Доказано, что проведение системной антимикотической терапии значительно улучшает течение заболевания [7]. В то же время значение грибковых антигенов в патогенезе обострения атопического дерматита является доказанным. Данные по изучению распространенности C. albicance среди детей с обострением БА отсутствуют. В нашем исследовании доказано, что культура гриба C. albicans достоверно чаще определяется среди детей с неатопической астмой по сравнению с атопиками и пациентами с рецидивирующим бронхитом - 18,5 % vs 7,4 % и 0 % соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о наличии иммунологических нарушений, способствующих повышенной восприимчивости к некоторым микробным агентам у детей с неатопической формой БА. Микробиологическое обследование орофарингеальных мазков и/или мокроты при наличии продуктивного кашля должно быть включено в стандарт общепринятой терапии обострения заболевания.
Современные исследования доказали участие хламидийной клетки во многих патогенетических компонентах воспаления и ремоделинга при БА [7], что обусловлено, во-первых, способностью инфицировать такие клетки человеческого организма, как макрофаги, эпителиальные клетки, лимфоциты, гладкомышечные клетки; а также уникальным внутриклеточным циклом развития с возможностью перехода в персистирующий статус. На сегодняшний день становится очевидным, что данные взаимосвязи являются причинными, микроорганизм вызывает амплификацию уже существующего воспаления [9]. Наши собственные исследования подтвердили наличие острой или хронической C. pneumoniae инфекции в 22,2 и 25,9 % соответственно у детей с атопической и неатопической астмой, при этом данный возбудитель не являлся актуальным при текущем обструктивном бронхите. Серологические признаки пститаккозной инфекцией достоверно чаще выявлялись среди детей с атопической БА.
Помимо изучения роли ХИ, нами проведено изучение роли второго внутриклеточного микроорганизма рода микоплазм - M. pneumoniae . В экспериментальной модели показано, что воспалительный ответ на вторжение M. pneumoniae характеризуется выраженной супрессией синтеза интерферона-гамма (INF -у). Это могло бы объяснить склонность к персистенции микроорганизма в эпителии респираторного тракта у детей с сопутствующей атопией, а также формирования статуса хронической ГРБ [10, 11]. Данные по распространенности M. pneumoniae как у взрослых, так и у детей с БА значительно варьируют - от 0,2 до 5 % [12, 13]. Результаты собственных исследований показали, что М. pneumoniae -серопозитивные дети достоверно преобладали в группе с неатопической 17/27 (68 %) и атопической астмой 15/27 (55,6 %) по
сравнению с группой С - 4/15 (30,8 %) (p = 0,04). Тем не менее, результаты квантитативного ПЦР реального времени анализа были негативными во всех случаях, что подтверждает теорию <короткого удара>: микоплазменная инфекция имеет склонность к самопроизвольной эрадикации.
Респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) является наиболее значимым этиологическим фактором в структуре причин инфекций нижних дыхательных путей у детей грудного и раннего возраста [14]. Таким образом, острая РСВ-инфекция является в отличие от хламидофилезной и микоплазменной, исключительно детским заболеванием. Однако последствия перенесенного в раннем возрасте вирусного бронхиолита могут быть долговременными и переходить за рамки педиатрической проблематики. Проспективными исследованиями доказано, что РСВ-инфекция нижних дыхательных путей является независимым фактором риска развития БА и РОБ, персистирующих до 8-13 лет, но с последующим спонтанным разрешением симптомов [15, 16]. Результаты собственных исследований подтверждают наличие маркеров перенесенной РСВ инфекции у большинства пациентов с атопической астмой и обструктивным бронхитом (81 и 86 % соответственно). По нашим данным РСВ также является одним из ведущих факторов риска развития РОБ у детей (OR 7,7; 95 % CI , 0,2-14,2).
Таким образом, структура инфекционных агентов, вызывающих синдром свистящего дыхания, различна у детей с различными его фенотипами: рецидивирующим бронхитом, атопической и неатопической астмой. Последствия неадекватной терапии инфекционного процесса, его хронизация у данной группы пациентов могут носить различный прогностический характер, вызывая аггравацию уже имеющегося хронического воспаления дыхательных путей. Внедрение дифференцированного подхода к антимикробной терапии и профилактики у детей с БА является особенно перспективным.
Список литературы
1. Fernando D. Martines. Development of Wheezing disorders and Asthma in Preschool children /
D. Fernando. - Pediatrics. - 2002. - N 109. - P. 362-367.
2. Thumerelle C. Role of Viruses and atypical Bacteria in Exacerbations of Asthma in Hospitalized Children / C. Thumerelle, A. Deschildre, C. Bouquillon et al. - Pediatr. Pulmonol. - 2003. - N 35. -P. 75 - 82.
3. Hahn D. Chlam у dia pneumoniae as a respiratory pathogen / D. Hahn, A. A. Azenabor, W. L. Beatty, G. I. Byrne. - Front Biosci. - 2002. - N 7. - P. e66-76.
4. Klig J. E. Current challenges in lower respiratory tract infection in children / J. E. Klig. - Curr. Opin. Pediatr. - 2004. - N 16(1). - P. 107 - 112.
5. Neto A. S. Risk factors for nasopharyngeal carriage of respiratory pathogens by Portuguese children: phenotype and antimicrobial susceptibility of Haemophilus influenzae and Streptococcus pneumoniae / A. S. Neto, P. Lavado, P. Flores et al. - Microb. Drug. Resist. - 2003. - N 9(1). - P. 99 - 108.
6. Healton T. Staphylococcal enterotoxin induced IL-5 stimulation as a cofactor in the pathogenesis of atopic disease: the hygiene hypothesis in reverse? / T. Healton, D. Mallon, T. Venaille, P. Holt. -Allergy. - 2003. - N 58 (Issue 3). - P. 252-258.
7. Liebhart J. Relevance of the selected cytokine release (THF-alpha, IL-6, IFN-gamma, and IFH-alpha) to the exacerbation of bronchial asthma from airway mycotic infections. Predominant role of TFN-alpha? / J. Liebhart, M. Cembrynska-Nowak, M. Bienkowska et al. - J. Invest. Allergol. Clin Immunol. - 2002. - N 12(3). - P. 182 - 191.
8. Carlsen K.-H. Infection: friend or foe of the development of asthma? / K.-H. Carlsen, P. J. Stark. -Eur. Resp. J. - 2001. - Vol. 18 (Issue 5). - P. 744 - 747.
9. Kuo C. C. Pathological manifestation of chlamydial infection / C. C. Kuo. - Am. Hart. J. - 1999. -N 138. - S496 - S499.
10.Esposito S. Aetiology of acute pharyngitis: the role of atypical bacteria / S. Esposito , F. Blasi, N. Bali et al. - J. Med. Microbiol. - 2004. - N 53(Pt 7). - P. 645 - 651.
11.Martin R M. Airway Inflammation and bronchial hyperresponsiveness after Mycoplasma pneumoniae infection / R. M. Martin, H. W. Chu, J. M. Honour, R. J. Harbeck. - Am. J. Pesp. Cell. Mol. Biol. - 2001. - Vol. 24. - P. 577 - 582.
12.Brourd J. Role of viral infections and Chlamydia pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae
infections in asthma in infants and young children. Epidemiologic study of 118 children / J. Brourd, F. Freymuth, N. Bach, J. F. Duhamel. - Arch. Pediatr. - 2002. - Suppl 3. - P. 365 - 372.
13. Thumerelle C. Role of Viruses and atypical Bacteria in Exacerbations of Asthma in Hospitalized Children / C. Thumerelle, A. Deschildre, C. Bouquillon et al. - Pediatr. Pulmonol. 2003. - N 35. -P. 75 - 82.
14.Domachowske B. J. Respiratory Syncytial Virus Infection: Immune Response, Immunopathogenesis, and Treatment / B. J. Domachowske, H. F. Rosenberg. - Clin. Microbiol. Rev. - 1999. - P. 298 - 309
15.Hall C. B. The occurrence of groups A and B of respiratory sy syncytial virus over 15 years. The associated epidemiologic and clinical characteristics in hospitalized and ambulatory children / C. B. Hall, E. E. Wilsh, K. C. Schnabel. - J. Infect. Dis. - 1999. - N 162. - P. 1283 - 1290.
16.Docoffore G. RSV epidemiology in Belgium in 1998, 1999 and 2000 / G. Docoffore, P. Cauchi, E. Hendrix. - Pediatr. Infect. Dis. J. - 2003. - Vol. 22 (2). - S14 - 21.
