Введение к работе
Актуальность проблемы
По данным Всемирной организации по аллергологии (WAO, 2005) уровень распространенности и заболеваемости аллергией в последние годы не только остается очень высоким, но и возрастает. Исследования заболеваемости аллергическими болезнями детей, проживающих в разных странах, на основе стандартизированных методов Международного исследования астмы и аллергии у детей (ISAAC - International study asthma and allergy in childhood), рекомендованных ВОЗ для эпидемиологических исследований, свидетельствуют о том, что в настоящее время эти болезни поражают от 10 до 20% детского населения (Gern J.E., 2000; Martinez F.D. et al., 2001; Blanc F.X. et al., 2002). По данным аналогичных исследований распространенность аллергических болезней у детей в различных регионах Российской Федерации колеблется от 10 до 40% (Баранов А.А., Балаболкин И.И., 2006; Геппе Н.А., 2008). Одним из важнейших патогенетических звеньев в развитии аллергических болезней является иммунное воспаление, развивающееся в шоковом органе при контакте с причинно-значимыми аллергенами, а также под действием вирусов и бактерий (Адо А.Д., 1978; Федосеев Г.Б., 1995; Barnes P.J., 1989; Hogg J.C., 1992; Hopkin J.M., 1997; Johnston S.L., 2002).
Среди детей с аллергией, особенно с бронхиальной астмой, значительную группу составляют больные, склонные к частому заболеванию острыми респираторными инфекциями (Коровина Н.А., 1996; Намазова Л.С., 1998; Таточенко В.К., 2002; Ярцев М.Н., 2005). Клинические наблюдения свидетельствуют о том, что острые респираторные вирусные и бактериальные инфекции у детей с аллергическими болезнями могут быть причиной обострения аллергического процесса (Чучалин А.Г., 1998; Балаболкин И.И., 1998; Кузьменко Л.Г., 1999; Лусс Л.В., 2000; Minor T.E. et. al., 2001). Высказывается предположение о возможной роли персистирующей вирусной и микоплазменной инфекций в развитии аллергии у детей раннего возраста (Лозовская Л.С., 1997; Нисевич Л.Л., 1998; Сенцова Т.Б., 2004; Боковой А.Г., 2005). Сенсибилизации способствуют не только воздействие антигенов вирусов и микробов, но и индуцированное ими угнетение системы интерферонов, усиливающее синтез IgE (Busse W.W., 1998; Ершов Ф.И., Ботвиньева В.В., 2000; Ковальчук Л.В., 2000; Хаитов М.Р., 2004).
Изменение соотношения Th1/Th2, связанное с ингибицией функции Th1-клеток, проявляемое снижением продукции IFN и повышением активности Th2-клеток, с последующим увеличением продукции IL4, IL13, является определяющим развитие IgE-опосредуемых аллергических реакций фактором (Romagnani S., 2000; Хаитов Р.М., 2000). Полагают, что респираторные инфекции, перенесенные в раннем возрасте, стимулируют Th1-опосредованный иммунный ответ и предупреждают вероятность развития аллергической сенсибилизации в более поздние периоды жизни (Mutius E. et al., 1994; Holt P.G., 1996; Farooqi I.S., Hopkin J.M., 1998). Эпидемиологические исследования показали, что воздействие в раннем возрасте коревой инфекции и вируса гепатита А предупреждает последующее развитие атопии и астмы (Shaheen S.O. et al., 1996; Matricardi P.M. et al., 1997). С другой стороны, имеются неопровержимые доказательства того, что присоединение хронических очагов инфекции, интеркуррентные респираторные вирусные
инфекции и аллергическая сенсибилизация к инфекционным аллергенам тормозит поляризацию субпопуляций лимфоцитов, что способствует образованию «замкнутого круга» утяжеления аллергической болезни и трудности достижения положительного лечебного эффекта (Welliver R.C., 1995; Gern J.E., Busse W.W., 1996; Fernandez-Benitez M., 2001; Балаболкин И.И., 2001; Костинов М.П., 2002; Сепиашвили Р.И., 2003; Ильина Н.И., 2004). Развивающиеся процессы инфекционного и аллергического характера при таком состоянии иммунного ответа не позволяют макроорганизму устранить очаг инфекции в полной мере.
В то же время, до сих пор остаются недостаточно изученными механизмы воздействия вирусных и бактериальных инфекций на иммунологическую реактивность у детей с аллергией. В частности, не до конца раскрыты процессы экспрессии различных цитокинов иммунокомпетентными клетками при воздействии инфекционных антигенов. Уровень основных про- и противовоспалительных цитокинов в сыворотке крови больных с аллергией изучается активно, тогда, как экспрессия рецепторов к этим цитокинам на мембране лимфоцитов изучена недостаточно (Новиков В.В., 1999; Караулов А.В., 2004; Максимова А.В., 2004; Семикина Е.Л., Намазова Л.С. и др., 2006). До сих пор остается дискутабельным положение о том, что стимуляция клеточного иммунного ответа в ранние периоды жизни при бактериальных и некоторых вирусных инфекциях является принципиальным механизмом, опосредующим предотвращение развития аллергических болезней.
До настоящего времени остаются противоречивыми сведения о роли апоптоза при атопии. Известно, что Т-лимфоциты, инфильтрирующие дыхательные пути пациентов с бронхиальной астмой с участием широко спектра цитокинов регулируют миграцию воспалительных клеток - тучных клеток, эозинофилов, базофилов (Гущин И.С., 1998). Большинство Т-лимфоцитов не только функционально активны, но и не подвергаются апоптозу, с этим и с ингибированием процесса апоптоза эозинофилов связано персистирование аллергического воспаления в слизистой оболочке бронхов (Fahy J.E., Quan S.F., 1998; Ярилин А.А., 1999; Порядин Г.В., 2001). Интерес вызывает участие цитокинов в регуляции апоптоза клеток иммунной системы, и, в частности, направленности поляризации Th1- и Th2-лимфоцитов при сопутствующей вирусной и бактериальной инфекции у детей с аллергическими болезнями. Известно, что вирусная инфекция индуцирует процессы апоптоза инфицированных клеток (Ковальчук Л.В., 1998; Vandenbark A., Barnes D., 2000; Барышников А.Ю., 2002; Смирнов И.Е., 2005). Однако неясна роль механизмов апоптоза в выявленной ранее длительной массивной персистенции различных респираторных вирусов у детей с бронхиальной астмой. Исследование роли апоптоза в патогенезе аллергической патологии, а также изучение особенностей иммунного ответа у детей с аллергическими болезнями, в частности состояния специфического иммунитета, исследование экспрессии мембранных рецепторов, в том числе их растворимых форм представляется актуальным, так как дает важную информацию о клиническом и прогностическом значении этих показателей.
Противоречивы и суждения в отношении подходов к профилактике интеркуррентной инфекции у детей с аллергией. Недостаточно изучены механизмы
воздействия иммуномодуляторов на иммунный ответ, в том числе на экспрессию мембранных рецепторов к цитокинам, а также их растворимых форм, что в свою очередь может менять их патогенетическое значение. В терапии детей с аллергическими болезнями, в том числе с бронхиальной астмой, методы иммунофармакотерапии используются в основном для профилактики и лечения сопутствующей инфекции. При аллергии возникает необходимость устранения дисбаланса соотношения Th1- и Th2-клеток. Учитывая способность иммунокоррегирующих препаратов модулировать иммунный ответ, в том числе соотношение Th1- и Th2-клеточного ответа, представляется целесообразным использование их с целью достижения ремиссии аллергической патологии. Изучение иммунопатологических механизмов, обуславливающих развитие и течение аллергической патологии на фоне вирусной и бактериальной инфекции, представляется важным для разработки эффективных мер профилактики и патогенетически обоснованной терапии аллергических болезней у детей.
Цель работы - установить влияние респираторных вирусных и бактериальных инфекций на клинико-иммунологические особенности течения атопической бронхиальной астмы у детей и разработать эффективные методы их иммунопрофилактики и иммунотерапии.
Задачи исследования:
-
Изучить влияние вирусных и бактериальных инфекций на развитие и клиническое течение атопической бронхиальной астмы у детей.
-
Дать оценку состояния специфического гуморального противоинфекционного иммунитета у детей с атопической бронхиальной астмой.
-
Изучить динамику сывороточных маркеров активации и элиминации иммунокомпетентных клеток: растворимых мембранных рецепторов и маркеров апоптоза, интерлейкинов, хемокинов у детей с атопической бронхиальной астмой и определить возможность их использования для проведения иммунологического мониторинга течения болезни и оценки эффективности иммунотерапии.
-
Исследовать влияние респираторных инфекций на состояние цитокинового статуса, содержание сывороточных маркеров активации и элиминации иммунокомпетентных клеток при атопии, выяснить роль апоптоза в персистенции вирусов и бактерий у детей с атопической бронхиальной астмой.
-
Обосновать целесообразность использования и определить показания к назначению иммунофармакотерапии и вакцинопрофилактики интеркуррентных респираторных вирусных и бактериальных инфекций у детей с бронхиальной астмой.
Научная новизна
Впервые проведено комплексное исследование влияния перинатальных факторов, особенностей возрастных периодов детства, условий внешней среды на формирование атопической бронхиальной астмы, выявление закономерностей возрастной эволюции болезни.
Впервые проведено комплексное иммунологическое, вирусологическое и бактериологическое обследование детей и подростков с бронхиальной астмой. Установлена высокая заболеваемость респираторными инфекциями детей с атопической бронхиальной астмой. Показано, что причиной интеркуррентных ОРИ
у детей с бронхиальной астмой является респираторная инфекция, обусловленная двумя и более возбудителями. В результате комплексного исследования обнаружена высокая инфицированность детей с бронхиальной астмой вирусными и бактериальными респираторными возбудителями, имеющая в основном ассоциативный характер. Впервые установлено, что в период обострения бронхиальной астмы и при тяжелом течении болезни отмечается наиболее высокое выявление вирусных и бактериальных инфекционных агентов на слизистой верхних дыхательных путей. Обнаружение цитомегаловируса, вируса Эпштейна-Барр в период обострения на фоне незначительного выделения этих возбудителей в целом у детей с астмой, а также более высокое обнаружение антигенов хламидийной и микоплазменной инфекции в период обострения болезни позволяет судить о давности инфекции и последующей ее персистенции при неадекватности иммунного ответа у детей с аллергией. Показано высокое инфицирование детской популяции Mycoplasma pneumoniae и внутриклеточными патогенами семейства Chlamydiaceae, при этом установлено, что характер инфицирования у пациентов при атопической бронхиальной астме в отличие от детей без аллергической отягощенности имеет хроническую персистирующую форму и склонность к реинфицированию.
Впервые проведена комплексная оценка сывороточного содержания интерлейкинов, хемокинов, растворимых мембранных белков, маркеров активации и апоптоза в зависимости от продолжительности, периода болезни и его тяжести, наличия сопутствующей аллергической и инфекционной патологии, что существенно расширяет представления о роли иммунной системы в патогенезе атопической бронхиальной астмы у детей.
Впервые показано, что развитие атопической бронхиальной астмы у детей сопровождается изменением сывороточного содержания растворимых форм мембранных белков активации и апоптоза клеток иммунной системы. Установлено, что при существенно сниженной концентрации раннего маркера клеточной активации и пролиферации sCD25 уровень растворимых форм активационных мембранных белков sCD4, sCD30, антигенов адгезии sCD54, sCD62Е и опосредующего апоптоз мембранного антигена sCD95 повышается по мере нарастания степени тяжести бронхиальной астмы. Характер изменений в содержании sCD4, sCD25 и sCD30 у обследованных детей свидетельствует об активации Th2 иммунного ответа и о супрессии Th1-ответа, которые наиболее выражены при длительном и тяжелом течении астмы. Установлено, что количественная оценка содержания sCD4, sCD30, sCD25 и sCD95 в сыворотке крови может служить иммунологическим критерием прогноза развития и течения атопической бронхиальной астмы у детей.
Впервые проведено комплексное исследование содержания растворимых мембранных белков - рецепторов активации, также модулирующих процессы апоптоза - sCD30, sCD40, sCD95 (sAPO-1/FAS), растворимого лиганда FAS (sFASL), лиганда TRAIL (Apo-2L), активности фермента Сaspase-1/ICE и белка-антикоагулянта Annexin V. Установлены достоверные отличия их концентрации от референтных уровней у пациентов с атопической бронхиальной астмой: повышение уровня sCD30, sCD95 при пониженном содержании растворимых
рецепторов sFASL (sApo-1L, sCD178), TRAIL (sApo-2L) и дефиците продукции медиаторов эффекторной стадии апоптоза фермента Сaspase-1/ICE и Annexin V. Показаны наибольшие отклонения их концентрации у больных при тяжелом течении и в период обострения бронхиальной астмы.
Впервые установлена связь между повышением уровней растворимых активационных мембранных белков sCD30, sCD95, sCD54 и sCD62Е, снижением концентрации sCD25, sFASL (sApo-1L, sCD178), TRAIL (sApo-2L) и Сaspase-1/ICE и сопутствующей вирусной и бактериальной инфекцией у детей с атопической бронхиальной астмой.
Впервые проведено исследование содержания эотаксина в сыворотке крови детей с атопической бронхиальной астмой и установлены достоверные высокие его концентрации, как при обострении болезни, так и в период ремиссии, что подтверждает персистирующий характер аллергического воспаления при бронхиальной астме.
Впервые показано прогностическое значение определения сывороточной концентрации растворимой формы мембранной молекулы CD30, IFN и TNF для оценки эффективности аллергенспецифической иммунотерапии бронхиальной астмы у детей.
Обоснована целесообразность проведения вакцинопрофилактики, иммунофармакопрофилактики и иммунофармакотерапии в комплексном лечении атопической бронхиальной астмы у детей и разработаны показания для назначения иммунотерапии.
Доказана клинико-иммунологическая эффективность применения иммуномодулирующих препаратов Иммуномакса, Изопринозина, Иммуновака-ВП-4 у детей с атопической бронхиальной астмой и сопутствующей респираторной инфекцией.
Установлено, что вакцинация против гриппа детей с атопической бронхиальной астмой субъединичными вакцинами Гриппол и Инфлювак не влияет негативно на процессы активации и апоптоза иммуннокомпетентных клеток, при этом наблюдается достоверное улучшение клинических показателей: снижение частоты заболеваемости гриппом и ОРИ, уменьшение частоты связанных с ними обострений бронхиальной астмы.
Впервые показана высокая клиническая эффективность сочетанного проведения аллергенспецифической иммунотерапии и отечественной терапевтической вакцины Иммуновака-ВП-4, установлено положительное влияние комбинированной иммунотерапии на показатели иммунного ответа у детей с атопической бронхиальной астмой.
Практическая значимость
В результате исследования установлено, что определение интенсивности экспрессии растворимых форм мембранных маркеров активации и апоптоза sCD30, sCD25, sCD95 позволяет идентифицировать наличие Th1- и Th2-клеточного ответа у детей с атопической бронхиальной астмой, и может быть использовано в качестве дифференциального критерия атопической патологии и критерия раннего прогнозирования тяжести течения бронхиальной астмы (приоритет исследования защищен заявкой на патент, регистрационный № 2008110734).
Выявлена широкая распространенность микоплазменной и хламидийной инфекции среди детской популяции. Установленная хроническая персистирующая форма инфицирования Chlamydiaceae, Mycoplasma pneumoniae, склонность к реинфицированию, длительная сохранность IgM- и слабая тенденции к синтезу IgG-антител обосновывает необходимость обследования пациентов с атопической бронхиальной астмой на наличие этих инфекций в динамике.
Установлена информативность определения содержания в периферической крови sCD4, sCD30, sCD25, sCD54, sCD62Е, эотаксина и IL8 для оценки активности аллергического воспаления при наслоении вирусной инфекции у детей с атопической бронхиальной астмой.
Обнаружение TNFa и IL8, эотаксина в сыворотке крови может быть использовано для характеристики моноцитарно-макрофагального звена иммунитета и процессов нейтрофильного и эозинофильного хемотаксиса при развитии острой респираторной инфекции у детей с атопической БА.
На основании комплексного клинического, иммунологического, вирусологического и бактериального исследования разработаны показания для назначения иммунофармакопрепаратов в комплексном лечении детей с атопической бронхиальной астмой.
Разработаны показания для проведения комбинированной аллергенспецифической иммунотерапии в сочетании с терапевтической микробной вакциной Иммуновак-ВП-4 у детей с атопической бронхиальной астмой, доказана клинико-иммунологическая эффективность этого метода лечения.
Динамическое изменение сывороточного содержания растворимых форм мембранных антигенов (sCD30, sCD25, sCD95, sCD54, sCD62E), интерлейкинов (IL12, IL2, IL4, IL5, IL13), IFN, TNF и хемокинов (IL8, эотаксина) может быть использовано для иммунологического мониторинга в качестве критерия эффективности иммунофармакотерапии и вакцинации детей с атопической бронхиальной астмой.
Определение сывороточной концентрации растворимой формы мембранной молекулы CD30, цитокинов IFN и TNF для оценки аллергенспецифической иммунотерапии бронхиальной астмы у детей на начальном этапе лечения имеет прогностическое значение для своевременного и адекватного изменения тактики терапии таких больных (приоритет исследования защищен патентом № 2327993 от 27.06.2008 г.).
Показана целесообразность использования отечественных иммуномодулирующих препаратов Иммуномакса и Иммуновака-ВП-4 в комплексной терапии детей с атопической бронхиальной астмой, часто болеющих острыми и рецидивирующими респираторными инфекциями и имеющих хронические очаги инфекции верхних дыхательных путей.
При острой респираторной инфекции у детей с атопической бронхиальной астмой доказана эффективность использования в комплексной терапии препарата с иммуномодулирующим и противовирусным свойствами Изопринозина.
Для иммунизации против гриппа детей с аллергической патологией показана целесообразность ежегодной вакцинации с использованием субъединичных вакцин.
Внедрение результатов работы в практику
Материалы диссертации включены в методические рекомендации Департамента здравоохранения города Москвы «Иммунопрофилактика респираторных инфекций у детей и подростков с аллергической патологией» (2006 г.), «Применение иммунофармакопрепаратов в комплексной терапии детей и подростков с аллергическими болезнями органов дыхания» (2008 г.), представлены в виде глав в монографии «Лечение аллергических болезней у детей» (2008 г.).
Результаты диссертационной работы внедрены в клиническую практику аллергологического отделения НИИ педиатрии НЦЗД РАМН, и после реорганизации - отделения пульмонологии и аллергологии НЦЗД РАМН, ООО «Детский медицинский центр» Института аллергологии и клинической иммунологии, ГОУ №1708 Департамента образования г. Москвы и могут быть рекомендованы для широкого применения в работе педиатрических отделений, поликлиник и специализированных аллергологических отделений и центров.
Материалы диссертации используются в учебном процессе и научно-исследовательской работе в НИИ педиатрии НЦЗД РАМН.
Апробация работы
Основные положения диссертации доложены на Х-м Конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии», Москва, 2006; XIII-м Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2006; X-м Всероссийском Форуме «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», Санкт-Петербург, 2006; II-м Всероссийском Конгрессе по детской аллергологии и иммунологии «Иммунитет и болезни детского возраста: «органные» и «системные» принципы диагностики, терапии и профилактики», Москва, 2006; Научно-практической конференции «Фармакотерапия в педиатрии» и IV-м форуме «Дети и лекарство», Москва, 2006; Всероссийской научно-практической конференции «Вакцинология 2006. Совершенствование иммунобиологических средств профилактики, диагностики и лечения инфекционных болезней», Москва, 2006; XIV-м Российском Национальном Конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2007; XI-м Всероссийском Форуме «Дни иммунологии в Санкт-Петербурге», Санкт-Петербург, 2007; 2-м Международном Конгрессе «Иммунитет. От теории к терапии» (IMD), Москва, 2007; 17-м Конгрессе Европейского респираторного общества – ERS, Стокгольм, Швеция, 2007; XXVI-м Конгрессе Европейской Академии Аллергологии и Клинической Иммунологии – EAACI, Гётеборг, Швеция, 2007; VI-м Конгрессе детских инфекционистов России «Актуальные вопросы инфекционной патологии и вакцинопрофилактики», Москва, 2007; Национальной конференции «Аллергология и клиническая иммунология – междисциплинарные проблемы», Москва, 2008; Всероссийской научно-практической конференции «Инфекционные аспекты соматической патологии у детей», Москва, 2008; 1-й Научно-практической конференции педиатров Урала «Актуальные проблемы педиатрии», Екатеринбург, 2008; IV-м объединенном иммунологическом форуме, Санкт-Петербург, 2008; II-м Всероссийском съезде по детской аллергологии и иммунологии, Москва, 2008; I-м Всероссийском ежегодном конгрессе по инфекционным болезням, Москва, 2009; XVI-м Российском национальном конгрессе «Человек и лекарство», Москва, 2009;
Всероссийской научно-практической конференции «Инфекционные аспекты соматической патологии у детей», Москва, 2009.
Публикации
По теме диссертации опубликовано 78 работ, из них в изданиях, рекомендованных Перечнем ВАК Министерства образования и науки РФ - 16 статей. Получен патент на изобретение: «Способ оценки эффективности аллергенспецифической иммунотерапии у детей с бронхиальной астмой» № 2327993 от 27.06.2008 г., подана заявка на изобретение «Способ оценки тяжести течения атопической бронхиальной астмы у детей» регистрационный № 2008110734 от 21.03.2008 г.
Структура диссертации
Диссертация изложена на _______ страницах машинописного текста. Работа включает разделы: введение, литературный обзор, методы и объем исследования, главы собственных наблюдений, обсуждение полученных результатов, выводы, практические рекомендации, указатель литературы, состоящий из ____ отечественных и _____ зарубежных источников. Работа иллюстрирована ____ таблицами и _____ рисунками.
![Клинико-генетическое обоснование эффективности первичной профилактики бронхиальной астмы в группе детей, больных атопическим дерматитом [Электронный ресурс]](/i/i/4305/180140.png "Клинико-генетическое обоснование эффективности первичной профилактики бронхиальной астмы в группе детей, больных атопическим дерматитом [Электронный ресурс] Федорова Ольга Сергеевна")
![Клинико-функциональные особенности бронхиальной астмы у детей с гастроэзофагальной рефлюксной болезнью и обоснование дифференцированной терапии [Электронный ресурс]](/i/i/4353/196426.png "Клинико-функциональные особенности бронхиальной астмы у детей с гастроэзофагальной рефлюксной болезнью и обоснование дифференцированной терапии [Электронный ресурс] Каган Юлия Михайловна")
![Клинико-патогенетическое обоснование применения полиненасыщенных жирных кислот [Я]-3 класса в комплексной терапии бронхиальной астмы у детей](/i/i/4430/405490.png "Клинико-патогенетическое обоснование применения полиненасыщенных жирных кислот [Я]-3 класса в комплексной терапии бронхиальной астмы у детей Комарова Оксана Николаевна")
