Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Современные представления о непереносимости глютена (обзор литературы)
1.1. Непереносимость злаков в общей структуре пищевой непереносимости 8
1.2. Генетические аспекты целиакии и пищевой аллергии 10
1.3. Антигенные эпитопы злаков 12
1.4. Иммунологические механизмы формирования пищевой толерантности, пищевой аллергии и целиакии 15
1.5. Диагностика непереносимости глютена 27
ГЛАВА 2. Объем и методы исследования 33
ГЛАВА 3. Клинические проявления непереносимости глютена 40
3.1. Общая характеристика детей с непереносимостью глютена 40
3.2. Клиническая характеристика детей с целиакией 43
3.3. Клиническая характеристика детей с пищевой аллергией к злакам 51
3.4. Клиническая характеристика детей с сочетанием целиакии и пищевой аллергии 60
ГЛАВА 4. Морфологические показатели слизистой оболочки тощей кишки у детей с целиакией и пищевой аллергией к злакам 70
ГЛАВА 5. Иммунные показатели при непереносимости глютена 77
5.1. Уровни общих иммуноглобулинов в сыворотке крови у детей
с целиакией и пищевой аллергией 77
5.2. Общий IgE и специфические IgE к пищевым белкам в сыворотке крови у детей с непереносимостью глютена 83
5.3. Специфические IgG4 антитела к основным пищевым белкам в сыворотке крови у детей с целиакией и пищевой аллергией к злакам 87
5.4. Дифференциальные возможности определения антител к тканевой трансглутаминазе у детей с непереносимостью глютена 95
ГЛАВА 6. Обсуждение результатов исследования 104
Выводы 118
Практические рекомендации 119
Список литературы
- Генетические аспекты целиакии и пищевой аллергии
- Иммунологические механизмы формирования пищевой толерантности, пищевой аллергии и целиакии
- Клиническая характеристика детей с пищевой аллергией к злакам
- Специфические IgG4 антитела к основным пищевым белкам в сыворотке крови у детей с целиакией и пищевой аллергией к злакам
Генетические аспекты целиакии и пищевой аллергии
В настоящее время общепризнанна полигенная модель наследования при пищевой аллергии. На сегодняшний день существует более 20 генов-кандидатов, участвующих в формировании пищевой аллергии. Генетическая гетерогенность значительно затрудняет картирование генов, ответственных за развитие пищевой аллергии. Продукция специфических IgE-антител контролируется классическими Ir-генами иммунного ответа. Имеются данные о связи вида сенсибилизации с субвариантами аллелей II класса главного комплекса гистосовместимости (МСН - major histocompatibility complex) на коротком плече шестой хромосомы [99]. Выработка специфических IgE антител напрямую не связана с общим уровнем IgE антител. Генетический контроль базального уровня общего IgE ассоциирован с полиморфными маркерами области 5q31.1, в том числе маркерами, локализованными внутри гена интерлейкина-4 и рядом с ним. При этом маркеры вне 5q31.1 не выявляют ассоциации с уровнем общего и аллергенспецифических IgE. Кроме того, в этой области генома (5q31.1) находится еще несколько генов, имеющих отношение к механизмам развития аллергии (IL-13, IL-5, IRFI-ген фактора регуляции интерферона, CSF2 - ген, кодирующий грануломоноцитарный колониестимулирующий фактор и IL-3) [41,52, 114].
По мере изучения целиакии представления о типе наследования менялись от аутосомно-доминантного с неполной пенетрантностью, до современной модели мультигенного наследования. В настоящее время доказана ассоциация заболевания с антигенами главного комплекса гистосовместимости человека HLA-DQ2 и HLA-DQ8. HLA-антигены являются рецепторами, которые обеспечивают правильную дифференцировку Т-лимфоцитов при формировании толерантности к аутоантигенам и/или участвуют в Т-клеточном ответе. У 90 - 95% пациентов, страдающих целиакией, экспрессируется HLA-DQ2 (DQA1 05/DQB1 02), у подавляющего большинства остальных - HLA-DQ8 (DQA1 0301/DQB1 0302) [84]. HLA-молекулы презентируют производные глиадина на антигенпредставляющих клетках и стимулируют Т-клетки в стенке кишки [86].
Экспрессия HLA-DQ2 или HLA-DQ8 является необходимым, но недостаточным условием для развития заболевания. Целиакия ассоциирована с не-HLA регионом на длинном плече 5 хромосомы (5q31-33); большой интерес для исследователей представляет также длинное плечо хромосомы 11 (1 lq) [18,163].
Непереносимость злаков представляет собой актуальную проблему, так как в ежедневном рационе человека хлебобулочные изделия и крупы занимают значительную часть. Злаки входят в «большую восьмёрку» аллергенов наряду с коровьим молоком, яйцами, рыбой, соей, орехами и морепродуктами [23, 151]. В настоящее время из белков пшеничной муки выделено более 40 аллергенов, способных вызывать аллергию у человека [25, 47, 132, 140]. Как правило, у пациентов, страдающих пищевой аллергией имеется высокая вариабельность индивидуальной чувствительности к различным аллергенам пшеницы [136]. Кроме того, существует выраженное перекрестное реагирование между антигенами различных злаков [132, 140].
Белки злаков имеют в своем составе 4 фракции: альбумины, глобулины, проламины и глютенины. Пищевая непереносимость связана, прежде всего, с непереносимостью проламинов. В различных злаках проламины имеют различное название: в пшенице - глиадины, во ржи -секалинины, в ячмене - гордеины, в овсе - авенины и т.д. Наиболее высокая концентрация проламинов определяется в пшенице, ячмене и ржи. В литературе проламины и глютенины описываются как «глютен», чаще подразумевая белки эндосперма пшеницы. Глютен - нерастворимый в воде комплекс белков с малым содержанием липидов, Сахаров и минералов; он содержит большое количество глутамина и пролина. Глютен пшеницы состоит из двух типов белков: глиадина, растворимого в 70% этаноле (содержит а, Р, со, у - фракции, обладающие различными молекулярными массами.) и нерастворимого глютенина (с высокой и низкой молекулярной массой) [96, 163]. Спирторастворимые фракции глиадина остаются стабильными при полостном пищеварении; этим объясняется их ведущая роль в формировании пищевой аллергии к пшенице [123].
У детей наиболее часто встречается аллергия к проламину пшеницы, реже к ячменю, ржи, овсу [13, 25]. Пищевая аллергия на глютен может проявляться различными состояниями: атопическим дерматитом, крапивницей, диареей, анафилактическими реакциями (в том и числе ассоциированными с физической нагрузкой), «астмой пекаря» [45, 88, 123, 133].
Среди аллергенов пшеницы «быстрый» со-5 глиадин (один из компонентов со-глиадина) является одной из основных причин возникновения глиадиновой анафилаксии, вызванной интенсивной физической нагрузкой. В исследованиях японских ученых были выявлены доминантные антигенные эпитопы со-5 глиадина- QQIPQQQ, QQFPQQQ, QQSPEQQ и QQSPQQQ, причем наиболее важными для выработки специфических IgE антител были аминокислоты в позициях Gln(l), Рго(4), Gln(5), Gln(6) и Gln(7) [116]. Кроме того, Palosuo и соавт. показали, что со-5 глиадин является причиной реакций немедленного типа у детей с пищевой аллергией на пшеницу [133, 134]. Подверженный пепсин-трипсиновому перевариванию со-5 глиадин, обработанный в последствии тканевой трансглутаминазой может вызывать увеличение продукции IgE антител in vitro и in vivo [135].
Белки из водорастворимой фракции глиадина, такие как ингибитор а-амилазы, пероксидаза, глицеринальдегид-3-фосфат дегидрогеназа, триозефосфат изомераза, а-глиадин и быстрый со-глиадин, а также альбумины и глобулины пшеницы являются важнейшими аллергенами при развитии астмы пекаря [39, 123, 152, 181].
Иммунологические механизмы формирования пищевой толерантности, пищевой аллергии и целиакии
В формировании местного кишечного иммунитета было выделено пять типов регуляторных Т-клеток: Th3 клетки - популяция CD4+ клеток, секретирующих TGF-3; CD4+ клетки, секретирующие IL-10; CD4+CD25+ регуляторные клетки; CD8+ супрессорные Т-клетки и уб Т-клетки (или межэпителиальные лимфоциты) [125].
В исследованиях Mayer L. было показано, что эпителиальные клетки кишечника не являются узко специализированными антиген-пред став ляющими клетками [117]. Эпителиальные клетки кишечника могут осуществлять процессинг антигена и представлять его Т-клеткам в комплексе с молекулами МСНII класса, однако они не обеспечивают ко-стимуляции, что позволяет предполагать их ведущую роль в формировании толерантности к пищевым аллергенам.
Дендритные клетки (энтероциты, проникающие внутрь собственной пластинки, обладающие большим количеством базальных отростков с микрофиламентами вблизи пейеровых бляшек) экспрессируют IL-10 и IL-4, которые способствуют формированию толерантности. Считается, что Т-клетки, подвергшиеся первичному воздействию антигена в местном клеточном окружении слизистой оболочки, вызывают формирование толерантности; тогда как Т-клетки, подвергшиеся первичному воздействию антигена в мезентериальных лимфатических узлах или через дендритные клетки, дифференцируются и, проникая в слизистую оболочку, реализуют местный иммунный ответ. Большинство белков, всасывающихся в тонкую кишку презентируются Т- и В-лимфоцитам без участия дендритных клеток. В этом случае при отсутствии ко-стимулирующего сигнала, происходит подавление активности Т-клеток, что приводит к отсутствию иммунного ответа на чужеродные белки, т.е. к иммунологической толерантности, вызванной CD8 лимфоцитами-супрессорами. Нерасщепленные белки, достигая терминального отдела подвздошной кишки, подвергаются процессингу с участием специализированных энтероцитов (М-клеток и дендритных клеток), взаимодействуют с молекулами МНС II, в результате чего в пейеровых бляшках активируются Т- и В-клетки и через лимфатические фолликулы проникают в лимфатическую систему и системный кровоток. Активированные Т- и В-клетки мигрируют к органам-мишеням - желудочно-кишечному тракту, дыхательной системе, коже, центральной нервной системе. Точный механизм этого процесса не изучен, однако предполагают, что существует селективный тропизм активированных Т-лимфоцитов к органам-мишеням под влиянием уникальных для каждого человека адгезивных молекул. Этим объясняется разнообразие клинических симптомов пищевой аллергии. При повторном взаимодействии с аллергеном, Т- и В-лимфоциты выделяют вазоактивные пептиды, вызывающие местную воспалительную реакцию в органе-мишени, что и проявляется дерматитом, бронхоспазмом, диареей и пр. Аллергическое воспаление в органе является следствием избыточной продукции провоспалительных цитокинов (IL-3, IL-5, IL-8, IL-16, TNF-a), лейкотриенов, адгезивных молекул, замедлением апоптоза провоспалительных клеток. Аллергический характер воспаления подтверждают выявлением у таких больных эозинофильно-лимфоцитарной инфильтрации в биоптатах слизистой оболочке бронхов, желудка, тощей кишки, увеличение содержания катионного протеина в биологических средах [3, 13, 147].
Иммунные механизмы целиакии Общепризнано, что в основе целиакии лежит нарушение пищевой толерантности к глютену, в результате чего у больных возникает Т-клеточно - опосредованный иммунный ответ на глютен.
Упрощенную схему патогенеза можно представить следующим образом. Глютен, попадая в пищеварительный тракт, проникает в пейеровые бляшки и вызывает у предрасположенных лиц активацию Т- и В-клеточных звеньев иммунной системы, в результате чего разворачивается иммунная реакция, завершающаяся миграцией лимфоцитов в слизистую тонкой кишки. При повторном воздействии глиадина на активированные лимфоциты слизистой оболочки происходит ответная иммунная реакция по IV типу аллергических реакций, описанных Геллом и Кумбсом, в результате которой поражаются структуры слизистой оболочки тощей кишки. Такой тип реакции (гиперчувствительность замедленного типа) возникает через 1-2 дня после употребления причинного аллергена. Иммунный ответ при целиакии происходит на двух уровнях - в собственной пластинке (lamina propria) и эпителии кишки. И, если процессы, протекающие в собственной пластинке с участием СБ4-клеток известны, то роль CD8 межэпителиальных лимфоцитов (МЭЛ) эпителия кишки остается дискуссионной. Тонкие механизмы развития заболевания до сих пор полностью не известны. Вероятно, изменения слизистой оболочки тощей кишки носят вторичный характер относительно повреждений, протекающих внутри клетки или антигенпрезентации глютена.
Клиническая характеристика детей с пищевой аллергией к злакам
Недостаточная масса тела менее 3 центиля, характеризующая отставание в физическом развитии, наблюдалась - у 15 детей с пищевой аллергией к злакам (28,8%), 11 из которых были в возрасте до трех лет. Отставание в росте менее 3 центиля не было отмечено ни у одного ребенка.
Анализ анамнестических данных и клинических проявлений в большинстве случаев выявлял причинную роль в появлении клинических симптомов не только злаков, но и других аллергенных продуктов. Наиболее частыми аллергенами, являлись: коровье молоко (53,8%), «сладости» (19,2%), яйцо (15,4%), рыба (15,4%), соя (13,5%), говядина (6,9%), картофель (6,9%).
Для 67,3% детей II группы была характерна эозинофилия крови. Аллергическая патология у детей была представлена атопическим дерматитом (61,5%), бронхиальной астмой (15,4%), круглогодичным аллергическим ринитом (9,6%), рино-конъюнктивальным синдромом (5,8%), лекарственной аллергией (11,5%) (табл.8). У 7,7% детей в анамнезе регистрировался отек Квинке. Обращало на себя внимание, что у 50% детей с пищевой аллергией имелись заболевания желудочно-кишечного тракта -дискинезия желчевыводящих путей, вторичные изменения поджелудочной железы, синдром раздраженной кишки. У 28,6% детей диагностированы нервные болезни.
Быстрый клинический эффект от безглютеновой диеты наблюдался у детей с клиническими проявлениями IgE-опосредованной пищевой аллергии к злакам; при наличии же признаков не IgE-опосредованнной пищевой аллергии, поливалентной сенсибилизации эффект элиминации глютена проявлялся значительно медленней.
Клинический пример №2 Выписка из истории болезни Г.В., возраст 3 года 6 месяцев Мальчик поступает в отделение в феврале 2006 года с целью катамнестического обследования. Ребенок из семьи с отягощенной наследственностью по аллергическим заболеваниям: у отца — атонический дерматит в детском возрасте.
Мальчик от первой беременности, протекавшей на фоне анемии у матери, herpes labialis, вегето-сосудиетой дистонии по гипотоническому типу. Роды на 37-38 неделе беременности, самостоятельные. Вес при рождении — 3080 г, рост — 50 елі, в родах зафиксирована гипоксия, травма шейного отдела позвоночника. Естественное вскармливание до 1 года 2 месяцев. На первом году жизни наблюдался у невропатолога в связи с натальной травмой шейного отдела позвоночника и a. vertebralis с явлениями ишемии вертебро-базиллярного бассейна.
Проявления атопического дерматита отмечались с первого месяца жизни в виде гиперемии и сухости кожи щек (на фоне естественного вскармливания). В 6 месяцев, после введения в качестве прикорма каш кожный процесс (в виде общей сухости, инфильтрации, лихенификации в сгибах и на кистях, папулезных, пятнистых элементов, экскориаций) распространяется на тело и конечности. В лечении использовались антигистаминные препараты, сорбенты, сложные мази на основе топических кортикостероидов с незначительным эффектом. До б месяцев отмечалась склонность к запорам, после 6 месяцев (введение глютенсодержащих каш) - частый, разжиженный непереваренный стул. При исследовании кала на дисбактериоз была обнаружена патогенная флора в виде клебсиеллезно-стафилококковой ассоциации. Использование биопрепаратов, фагов, ферментных препаратов положительной динамики на характер стула не оказывало, но отмечалось заметное ухудшение кожных проявлений. Учитывая изменение характера стула при введении злаков возникло предположение о целиакии, в связи с чем, в возрасте 8 месяцев проведено определение антиглиадиновых антител класса IgG, уровень которых составил 129 Ед/мл при норме до 30 Ед/мл. В связи с выявленными изменениями выставлен диагноз целиакии (морфологическое исследование тощей кишки не проводилось) и ребенку назначена строгая безглютеновая и безмолочная диета, на которой находился в течение года до возраста 1 год 7 месяцев. Соблюдение БГД не улучшило течение атопического дерматита. В возрасте 1 г. 2 месяцев проводится исследование крови на специфические IgG-антитела к пищевым аллергенам, которое обнаруживает умеренную (2+) степень сенсибилизации к аллергенам риса 1:4771 (норма до 1100), слабую (1+) к коровьему молоку 1:1511 (норма до 1500), яйцу, картофелю, банану, глютен 1:864 (отрицательно), уровень общего IgE повышен 390 МЕ/мл. В возрасте 1 года 7 месяцев (март 2004) начата глютеновая провокация (пшеница), после 3-х недель которой появляется эюидкий стул и резкое обострение атопического
Специфические IgG4 антитела к основным пищевым белкам в сыворотке крови у детей с целиакией и пищевой аллергией к злакам
Семейный анамнез отягощен: у матери пищевая аллергия на цитрусовые, копчености, у отца — атопический дерматит в детстве, у бабушки по линии отца псориаз?, у деда аллергический конъюнктивит, у тетки по материнской линии и двоюродной сестры поллиноз.
Девочка от первой беременности, протекавшей с токсикозом, хроническим циститом, отечным синдромом у матери. Роды преждевременные на 35-36 неделе, вес 2200, длина 47 см, окружность груди 30 см, окружность головы 30 см. Выписана из роддома с диагнозом: недоношенность I степени, геморрагический синдром. До 1 года находилась на грудном вскармливании, прикорм введен в 4 месяца (яблочный сок, овощные пюре), глютенсодержащие продукты в рационе с 7 месяцев.
Со второго месяца жизни отмечались проявления атопического дерматита в виде гиперемии, папулезной сыпи и шелушения щек, с 6 месяцев после расширения рациона процесс приобрел распространенный рецидивирующий характер, сохраняясь до настоящего времени в виде полиморфных элементов сыпи. Отмечается пищевая аллергия на морковный сок, мясной бульон, гречневую крупу, мучные изделия, цитрусовые.
С 1,5 лет отмечаются обструктивные бронхиты на фоне ОРВИ, ринорея, слезотечение и зуд глаз в весной, постоянная заложенность носа. В 9 лет (2003 год) выставлен диагноз: «бронхиальная астма, атопическая форма, легкая степень тяжести. Атопический дерматит, распространенная форма, средне-тяжелое течение». Весной 2003 года девочка однократно получила короткий курс базисной терапии инталом (3 месяца) с постепенной полной отменой, на фоне чего потребность в бронхолитиках снизилась до 1-3 раз в неделю. С осени 2003 года до поступления в клинику отмечалось волнообразное течение бронхиальной астмы: ухудшение всегда отмечается осенью, весной, в холодное время года. Провоцирующими факторалш бронхообструктивного синдрома являются ОРВИ, физическая нагрузка, нарушение гипоаллергенной диеты. Последнее обострение с сентября 2005 года, когда приступы затрудненного дыхания отмечались каоїсдую ночь, при физической нагрузке; потребность в бронхолитиках короткого действия до 8 раз в сутки, кроме того, использовался теопек 0,1 на ночь.
С рождения у девочки жидкий обильный пенистый стул, со слизью, иногда зеленью, диарея до 5 раз в день, плохая ежемесячная прибавка веса. В 1 год масса тела была 7800 г. Неоднократно госпитализировалась с диагнозом «синдром малъабсорбции», получала лечение по поводу дисбактериоза без эффекта. Был исключен муковисцедоз. Неодиакратно диагностированы и пролечены паразитозы — оскаридоз, острицы, лямблии. Диагноз целиакии установлен в июле 2003 года по данным морфологического обследования: гипотрофия СОТК (350 мкм), полная атрофия кишечных ворсинок - валики 50 мкм, глубина крип 300 мкм, отношение ворсинка/крипта 0,17, инфильтрация МЭЛувеличена до 137%, в собственной пластинке увеличено содержание плазматических и тучных клеток. Предписанную безглютеновую диету девочка соблюдала с частыми нарушениями. При серологическом обследовании в мае 2004 года выявлялись повышенные титры IgG4-AFA 14850 (+++), IgG4 антитела к белкам коровьего молока 13680 (+++), и в феврале 2005 года: антиглиадиновые антитела класса IgG 62,5 (норма до 35), класса IgA 31,22 (норма до 40), IgA antiTG 39,5 МЕ/мл (норма до 7), IgG antiTG 21 МЕ/мл (норма 15).
Девочка поступила в клинику в декабре 2005 в связи с неконтролируемым течением бронхиальной астмы, гастро-интестиналъными симптомами, возникающими на следующий день после нарушения безглютеновой диеты в виде вздутия и болей в животе, жидкого, обильного стула, ухудшением кожного процесса.
При поступлении (фото 9,10):рост 127 см (менее 3 центиля), вес 23,5 кг (-3 центиля), вторичные половые признаки не сформированы. Кожа очень сухая с распространенными мелкопапулезными высыпаниями, бляшками на кооїсе шеи, лихииификацией, экскориациями, вторичным инфицированием. Ногти дистрофичны, кутикула сухая, гипертрофированная. Носовое дыхание затруднено больше слева. В легких дыхания симметрично проводится во все отделы, над всей поверхностью легких выслушиваются сухие рассеянные хрипы в большом количестве. Тоны сердца приглушены, брадикардия 60-72 уд в минуту. Часто нарушает безглютеновую диету. Живот мягкий, доступен глубокой пальпации, вздут, болезненный в эпигастралъной области, печень палъпаторно не увеличена. Стул оформленный, обильный, 1-3 раза в день, без патологических примесей. Диурез адекватный.
