Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 11
1.1. Современные взгляды на формирование рецидивирующей и хронической бронхолегочной патологии у детей 11
1.2. Факторы риска и патогенез формирования рецидивирующей и хронической бронхолегочной патологии в детском возрасте 13
1.2.1. Экзогенные факторы формирования рецидивирующего и хронического бронхитов у детей 15
1.2.2. Эндогенные факторы формирования рецидивирующего и хронического бронхитов у детей 21
1.2.3. Генетические факторы формирования рецидивирующей и хронической бронхолегочной патологии у детей 27
ГЛАВА 2. Материалы и методы исследования 32
2.1 Объект исследования 32
2.2 Методы исследования 35
2.3 Статистические методы анализа результатов исследования 41
ГЛАВА 3. Результаты и их обсуждение 44
3.1 Клинико-анамнестическая характеристика детей с рецидивирую щим и хроническим бронхитами 44
3.2 Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов системы протео- лиза-антипротеолиза с формированием рецидивирующего и хрониче ского бронхитов у детей 74
3.3 Клинико-генетические параллели у детей с рецидивирующим и хроническим бронхитами 107
ГЛАВА 4. Прогнозирование риска формирования реци дивирующего и хронического бронхитов у детей 113
заключение 120
выводы 129
Практические рекомендации 130
Спискок литературы 131
- Факторы риска и патогенез формирования рецидивирующей и хронической бронхолегочной патологии в детском возрасте
- Эндогенные факторы формирования рецидивирующего и хронического бронхитов у детей
- Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов системы протео- лиза-антипротеолиза с формированием рецидивирующего и хрониче ского бронхитов у детей
- Клинико-генетические параллели у детей с рецидивирующим и хроническим бронхитами
Факторы риска и патогенез формирования рецидивирующей и хронической бронхолегочной патологии в детском возрасте
Заболевания органов дыхания – актуальная проблема педиатрии, имеющая важное медико-социальное значение, обусловленная широким распространением и риском формирования хронических форм, нередко приводящих к инвалидизации. В последние годы отмечается рост заболеваемости респираторной патологией, в том числе рецидивирующими и хроническими заболеваниями органов дыхания [21, 43, 48, 62, 67, 124]. В структуре общей заболеваемости детей до 14 лет по итогам 2011 г. в Республике Башкортостан лидировали заболевания органов дыхания, их частота достигла 47,2% [57]. В Российской Федерации частота встречаемости хронических заболеваний легких, без учета бронхиальной астмы, составляет 0,6–1,2 на 1000 детского населения [10, 34]. В Республике Башкортостан за 2011 г. распространенность болезней органов дыхания среди детей до 14 лет включительно с диагнозом, установленным впервые, составила 100729,5 случаев на 100 тыс. детей [58].
В связи с широкой распространенностью и социально-экономической значимостью рецидивирующие и хронические бронхолегочные заболевания у детей заслуживают особого внимания.
В структуре рецидивирующих и хронических респираторных заболеваний в детском возрасте значительная часть приходится на рецидивирующий (РБ) и хронический (ХБ) бронхиты. Распространенность бронхитами, по данным ряда авторов, варьирует от 15 до 50%. Этот процент повышается (до 50– 90%) у детей, часто болеющих острыми респираторными заболеваниями, особенно в экологически неблагоприятных регионах, а также при пассивном курении [1, 5, 14, 55, 56, 59, 65, 126, 128, 157]. По литературным данным, начавшись в детском возрасте, в большинстве случаев РБ и ХБ продолжаются и по 12 сле достижения больными зрелого возраста, формируя впоследствии ХОБЛ или эмфизему, что может быть причиной не только инвалидности, но и смертельных исходов [10, 42, 67, 97].
В соответствии с рабочей классификацией основных клинических форм бронхолегочных заболеваний у детей, под рецидивирующим бронхитом (код МКБ J40.0) понимают повторные эпизоды острых бронхитов 2–3 раза и более в течение года на фоне респираторных вирусных инфекций с характерными клиническим и рентгенологическим признаками острого бронхита, встречающегося, как правило, у детей первых 4–5 лет жизни. [39, 40]. С одинаковой частотой РБ регистрируется у пациентов женского и мужского пола. С возрастом пациента (после 7–8 лет) удельный вес РБ в структуре респираторной патологии снижается, что обусловлено, в большинстве случаев не с выздоровлением ребенка, а с переходом заболевания в более тяжелые формы, такие как хронический бронхит, бронхиальная астма и хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) [42, 43, 50, 53, 54, 97].
Хронический бронхит (код МКБ J41) определяется как хроническое распространенное воспалительное поражение бронхов, сопровождающееся продуктивным кашлем, разнокалиберными влажными хрипами в легких при наличии не менее 2–3 обострений заболевания в год на протяжении двух и более лет подряд. На рентгенологических снимках выявляется усиление и деформация бронхолегочного рисунка без локального пневмосклероза. Хронический бронхит как отдельная нозологическая форма у детей диагностируется при исключении других заболеваний, протекающих с синдромом хронического бронхита (муковисцидоз, первичная цилиарная дискинезия, пороки развития бронхолегочной системы, другие хронические заболевания легких) [40].
Следует отметить, что до последних лет вопрос об отдельной нозологической форме хронического бронхита у детей оставался весьма дискуссионным.
Хронический бронхит рассматривался как вторичный, являющийся основным клиническим симптом различных бронхолегочных заболеваний [43, 54]. Только в 1995 г. на симпозиуме педиатров-пульмонологов была принята классификация бронхолегочных заболеваний в детском возрасте, где хронический бронхит включен в реестр хронических заболеваний у детей и признан самостоятельной нозологической единицей [39].
В Екатеринбурге (2008) при пересмотре классификации бронхолегочных заболеваний под эгидой Российского респираторного общества была разработана и принята новая рабочая классификация клинических форм бронхолегочных заболеваний у детей, основанная на МКБ 10, которая была одобрена на специальном заседании XVIII Национального конгресса по болезням органов дыхания [39]. Диагноз хронический бронхит был сохранен как отдельная нозологическая единица, с необходимостью исключения других хронических воспалительных заболеваний, протекающих с синдромом ХБ (муковисцидоз, первичная цилиарная дискинезия, пороки развития бронхолегочной системы, другие хронические заболевания легких) [40, 43].
Эндогенные факторы формирования рецидивирующего и хронического бронхитов у детей
При анализе пери- и постнатальных факторов мы обращали внимание на следующие критерии: течение родов у матерей обследованных детей, асфиксия при рождении, масса тела при рождении, особенности течения периода новорож-денности, перенесенная пневмония после периода новорожденности. Так же учитывали отягощенность семейного анамнеза по заболеваниям органов дыхания.
По течению родов получены статистически значимые различия между группой контроля и основной группой (рис. 9). Дети контрольной группы в 95,0% (57 детей) случаев были рождены в срок, в то время как дети основной группы рождены в срок в 79,44% (85 детей) (р= 0,006, 2 = 6,14). В основной группе в 16 случаях (14,95%) дети были рождены преждевременно (на 28–37 недели беременности), тогда как в контрольной группе преждевременно были рождены лишь 3 ребенка (5%) (р = 0,045, 2 = 2,85).
Преждевременные роды в 3 раза чаще наблюдались у матерей детей III подгруппы (5 случаев, 41,7%), по сравнению с I подгруппой (11 случаев, 13,58%; р = 0,02, 2 = 3,98). Осложненное течение родов, в виде: стремительных родов, преждевременного излития околоплодных вод и длительного безводного промежутка, обвития пуповины вокруг шеи плода, было отмечено в основной группе в 6 случаях (5,6%).
Из них, у 3-их детей (21,4%) развился ХБ и у 3-их детей (3,7%) РБ (р = 0,089, 2 = 1,81). Существует гипотеза, что преждевременные роды, независимо от состояния респираторного тракта плода, могут оказывать неблагоприятное воздействие на рост легких в течение первых пяти лет жизни, что предрасполагает к присоединению инфекционных респираторных заболеваний, развитию осложнений и хронизации воспалительного процесса [7, 52, 103, 162].
По способу родоразрешения обращает на себя внимание достаточно высокий удельный вес рождения путем Кесарева сечения детей III подгруппы (рис. 10).
Половина детей (6 детей, 50,0%) III подгруппы были рождены путем Кесарева сечения, в контрольной группе только 11 детей (18,3%) рождены путем Кесарева сечения (р = 0,047, 2 = 3,94) (табл. 4).
Кроме того нами было замечено что, у детей, родившихся путем Кесарева сечения, развитие рецидивирующих и хронических бронхитов наблюдалось в 2 раза чаще по сравнению с группой контроля, но результаты не достигли статистической значимости. Патологические состояния, возникающие во время беременности, могут осложнять ее течение и приводить к самопроизвольному прерыванию или преждевременным родам, оперативному родоразреше-нию. Хронические заболевания женщин детородного возраста и беременных, осложненное течение беременности и родов, все это создает условия риска развития различной патологии у ребенка, в том числе и респираторной [16, 68, 71]. Согласно статистическим данным, у женщин с осложненным течением беременности, вероятность наступления преждевременных родов выше в несколько раз, чем при не осложненном течении беременности [16, 68, 71]. Кроме того, хронические заболевания лёгких у матерей в период беременности приводят к изменению условий внутриутробного и постнатального развития их потомства [16, 25, 68].
По литературным данным известно, что во время естественных родов под действием выброса гормонов происходит уменьшение секреции феталь-ной жидкости, усиление ее абсорбции и стимуляция выброса сурфактанта легкими новорожденного [71].
Одним из ведущих механизмов патогенеза хронических заболеваний органов дыхания при родоразрешении путем Кесарева сечения считается недостаточность первичной выработки сурфактанта и неполное раскрытие альвеол, следовательно, у детей, рожденных не через естественные родовые пути, не происходит достаточной подготовки легких к дыханию [21, 46, 166]. Оперативное родоразрешение является одним из факторов риска развития у новорожденных респираторного дистресс-синдрома и исходов этого состояния в виде развития заболеваний органов дыхания в более старшем возрасте [38]. Wisborg K. et al. (2008) в своих исследованиях показали, что риск развития заболеваний органов дыхания у новорожденных, родившихся путем Кесарева сечения, повышен практически в 4 раза при сроке гестации 37 недель, в 3 раза – в 38 недель, в 2 раза – в 39 недель [166].
Асфиксия при рождении в 4 раза чаще выявлялась у детей основной группы, по сравнению детьми контрольной группы (р=0,028, 2 = 3,7; OR = 5,0, CI 1,10–22,68). Так, у детей основной группы асфиксия в родах регистрировалась в 14% случаев (15 детей), а в контрольной группе лишь в 3,3% (2 случая) (рис. 11, табл. 4). У детей с хроническим бронхитом (II и III подгруппа) частота выявления асфиксии при рождении статистически значимо превышала частоту асфиксии при рождении детей контрольной группы и составила 19,23% (5 детей) против 3,3% (2 детей), соответственно (р=0,013, 2= 6,13).
Анализ ассоциаций полиморфных вариантов генов системы протео- лиза-антипротеолиза с формированием рецидивирующего и хрониче ского бронхитов у детей
Во многих исследованиях показана роль гетерозиготных генотипов M/Z и M/S в снижении ФВД и развитии частых обострений у больных ХОБЛ [82, 107, 136, 165]. Однако, в нашем исследовании подобной ассоциации генотипов M/Z и M/S с развитием бронхолегочной патологии не обнаружено, что согласуется с результатами других исследований [81]. Возможно, это связано с достаточно редкой частотой мутантных аллелей Z и S в популяциях мира. Так, например, в Европейских странах частота мутантного аллеля Z в Дании составила 2,26%, Эстонии – 2,45%, Польше – 2,45%, Швеции – 2,3%, Новой Зеландии – 2,57%, Латвии – 4,09%. В странах Ближнего Востока и Азии частота мутантного аллеля Z варьирует от 0,00% в Иордании, 0,1% – в Малазии, 0,61% – в Южной Кореи до 1,32% в Тайланде и 3,19% в Саудовской Аравии [82, 107, 108].
Частота мутантного аллеля S в странах Средиземноморья и Африки составляет: 7,2% в Египте, 9,44% в Португалии, 6,98% во Франции, 11,16% в Испании, 18,8% в Анголе, 14,7% в Намибии, 6,4% в Нигерии, 4,5% Ботсване. В странах Ближнего Востока и Азии аллель S встречается с частотой 0,6% в Тунисе, 0,83% в Иордании, 2,41% в Малазии, 2,26% в Тайланде, 3,1% в Южной Кореи [82, 107, 108]. По результатам отечественных исследований частота аллеля Z составляет в среднем 0,1–0,8%, а аллеля S 0,3–1,4%, что согласуется с результатами, полученными в нашем исследовании [4].
Таким образом, в результате проведенного анализа мутаций 342Glu Lys (1096G A, Z-мутаця) и 264Glu Val (863A T, S-мутация) и полиморфного ло-куса 1237G A гена SERPINA1 не обнаружено ассоциаций с развитием рецидивирующего и хронического бронхитов у обследованных нами детей.
В результате проведенного исследования, при попарном сравнении частот генотипов и аллелей изученных полиморфных локусов генов системы протеолиза-антипротеолиза (ММР9 (-1562C T, -836A G), MMP12 (-82A G), ADAM33 (13491 C G), TIMP3 (-1296T C), SERPINA1 (1237G A; 2313 A T; 4628 A G)), белковые продукты которых вовлечены в патогенез хронических заболеваний органов дыхания, в основной и контрольной группах нами выявлена ассоциация аллеля ADAM33 13491G с риском развития хронического бронхита, генотипа ММР9 836A/G с риском развития рецидивирующего бронхита, более высокая частота встречаемости генотипа ADAM33 13491 C/G у детей с хроническим бронхитом. Выявлено более высокая частота встречаемости генотипа ММР12 -82G/G среди детей контрольной группы, что может рассматриваться как возможный маркер устойчивости к рецидивирующим и хроническим бронхитам у детей.
По литературным данным различными исследователями показаны ассоциации изученных полиморфных локусов с развитием хронических заболеваний органов дыхания. Так, по результатам отечественных исследований показана ассоциация полиморфных локусов генов MMP9, MMP3 и TIMP3 с развитием хронической пневмонии и хронического бронхита у детей [4, 44]. Кроме того, Nakashima с соавт. (2006) проанализировали 17 полиморфных локусов гена MMP9 у детей с атопической астмой из Японии и выявили повышенный риск развития заболевания у индивидов с определенными генотипами по MMP9 [77]. В работе Simpson с соавт. (2005) обнаружена взаимосвязь полиморфных вариантов F +1, +1 M, T1 и T2 гена ADAM33 с более низким ОФВ1 у детей. [153]. Во многих исследованиях показана роль гетерозиготных генотипов M/Z и M/S гена SERPINA1 в снижении ФВД и развитии частых обострений у больных ХОБЛ [163], но в нашем исследовании подобной ассоциации генотипов M/Z и M/S с развитием бронхолегочной патологии не обнаружено, что согласуется с результатами других исследований [81]. Возможно, это связано с редкой частотой му-тантных аллелей Z и S в исследованных нами выборках.
Таким образом, нами проведена оценка роли клинико-анамнестических и генетических факторов риска формирования рецидивирующего и хронического бронхитов у детей. При формировании рецидивирующего бронхита был выявлен ряд клинико-анамнестических факторов риска (преждевременное рождение, асфиксия при рождении, внутриутробная пневмония, пневмония в постнатальном периоде, пассивное курение, отягощенный семейный анамнез по заболеваниям органов дыхания) и генетической предрасположенности (генотип ММР9 836A/G).
В развитии хронического бронхита выявлены следующие факторы риска: клинико-анамнестические (осложненное течение беременности, преждевременное рождение, асфиксия при рождении, внутриутробная пневмония, пневмония в постнатальном периоде, пассивное курение) и наличие генетической предрасположенности (наличие аллеля ADAM33 13491G, генотипа ADAM33 13491 C/G).
В формировании хронического бронхита на фоне аномалий развития ТБД имеют значению следующие факторы риска: преждевременное рождение, путем Кесарева сечения, низкая масса тела при рождении, пассивное курение. В данной подгруппе не выявлена ассоциаций заболевания с исследуемыми генами.
Клинико-генетические параллели у детей с рецидивирующим и хроническим бронхитами
По данным иммунологического обследования детей с иммунодефицит-ными состояниями выявлено не было.
При обследовании детей основной группы выявлена сопутствующая патология органов пищеварения и верхних дыхательных путей. Патология желу-дочно-кишечного тракта выявлена у 21 ребенок (19,6%) в виде хронического гастродуоденита, дискинезии желчевыводящих путей. Заболевания ЛОР-органов диагностированы у 27 детей (25,23%), такие как хронический аденои-дит, тонзиллит, хронический риносинусит.
Фибротрахеобронхоскопия (ФТБС) была проведена 38 детям основной группы (33,6%). Показаниями к ФТБС явилось подозрение на хроническую патологию легких. При этом были обнаружены следующие изменения: склеротическая деформация бронхов (21 случай, 55,3%), хондродисплазия трахеи (3 случая, 7,89%), аномалии ветвления бронхов (8 случаев, 21, 05%), гипоплазии доли легкого (2 случая, 5,26%), дивертикул трахеи и бронха (2 случая, 5,26%) аплазия бронха (4 случаев, 10,52%), пролапс мембранозной части трахеи (17 случаев, 44,7%), трахеомаляция (1 случай, 2,63%), бронходисплазия бронхов правых отделов ТБД (1 случай, 2,63% ). В большинстве случаев имели место сочетанные эндоскопические изменения. Явления эндобронхита разной степени выраженности отмечены у всех обследованных детей, в виде: суба-трофического, атрофического, гипертрофического бронхита, катарального, слизисто-гнойного или гнойного бронхита.
У детей основной группы манифестация заболеваний органов дыхания приходилась на ранний возраст (до 3-х лет жизни) 43% случаев (46 детей). При сравнении в подгруппах манифестация заболевания в раннем возрасте выявлялась с большей частотой во II и III подгруппах, чем у детей I подгруппы (р=0,0093, 2 = 5,54).
В результате проведенного сравнительного анализа данных нами выявлены и оценены ряд факторов, способствующих формированию рецидивирующих и хронических бронхитов у детей.
Установлены факторы, способствующих формированию как рецидивирующих, так хронических бронхитов: преждевременное рождение (р = 0,045, 2 = 2,85), рождение в асфиксии (р = 0,028, 2 = 3,70), отягощенный семейный анамнез по хроническим заболеваниям органов дыхания (р = 0,039, 2 = 4,11; OR = 3,42, СІ 1,14-10,48), перенесенная пневмония (р=0,0006, х2=16,75, OR = 13,50, СІ 3,11-58,58), пассивное курение (р=0,0008, = 14,04; OR = 3,69, СІ 1,89-7,19).
Предрасполагающими факторами в развитии рецидивирующего бронхита явились: перенесенная внутриутробная пневмония (р=0,047, 2= 3,95; OR = 8,31, СІ 1,03-66,81), отягощенный семейный анамнез по заболеваниям органов дыхания (р=0,027, f= 4,85).
Хронический бронхит манифестировал в более раннем возрасте и чаще отмечался у детей, являвшихся пассивными курильщиками, по сравнению с подгруппой детей с рецидивирующим бронхитом (р = 0,014). Отягощенный семейный анамнез по заболеваниям органов дыхания повышает риск формирования ХБ (р=0,017, 2= 5,65).
Предрасполагающими факторами к формированию ХБ на фоне аномалий развития ТБД явились: рождение путем Кесарева сечения (р = 0,047, 2 = 3,94; OR=4,46, СІ 1,02-20,01), преждевременное рождение (р = 0,02, 2 = 3,98), гипоиммуноглобулинемия А в сыворотки крови (р = 0,017), низкая масса тела при рождении (р=0,029), манифестация заболевания в раннем возрасте, встречавшаяся в 2 раза чаще по сравнению с детьми с рецидивирующим бронхитом (р = 0,009, 2 = 5,54),
Согласно задачам нашего исследования был проведен анализ 8 полиморфных локусов генов системы протеолиза-антипротеолиза (ММР9 (-15620Т, 836A G), ММР12 (-82A G), ADAM33 (13491 C G), ТІМРЗ (-1296Т С), SERPINA1 (1237G A; 2313 А Т; 4628 A G)). При попарном сравнении частот генотипов и аллелей изученных полиморфных локусов генов системы протеолиза-антипротеолиза (ММР9 ( 123 T, 836A G), MMP12 (-82A G), ADAM33 (13491 C G), TIMP3 (-1296T C), SERPINA1 (1237G A; 2313 A T; 4628 A G)), белковые продукты которых вовлечены в патогенез хронических заболеваний органов дыхания, нами выявлена более высокая частота встречаемости аллеля ADAM33 13491G у детей с хроническим бронхитом по сравнению с группой контроля (р=0,026, 2= 3,12; OR 2,31, CI 0,999–5,362), гетерозиготного генотипа AD-AM33 13491С/G у детей с хроническим бронхитом по сравнению с подгруппой детей с рецидивирующим бронхитом (р=0,027, 2= 3,68). Статистически значимое повышение частоты встречаемости генотипа MMP9 836А/G в подгруппе детей с рецидивирующим бронхитом по сравнению с контролем (р = 0,028, 2 = 3,96; OR 2,11, CI 1,036 – 4,302). Аллель ADAM33 13491G и генотипа ADAM33 13491C/G ассоциированы с риском развития хронического бронхита, генотипа ММР9 836A/G – с риском рецидивирующего бронхита.
Полученные нами клинико-анамнестические и генетические данные были использованы для построения диагностической таблицы прогностических факторов по А. Вальду. Были заданы пороги, достижение которых при суммировании диагностических индексов, позволяют прогнозировать возникновение у ребенка рецидивирующего или хронического бронхита. На основании анализа факторов риска развития рецидивирующего и хронического бронхитов определились 15 наиболее информативных признаков для реализации нозологических форм. Практической стороной применения данного подхода является наблюдение за состоянием здоровья детей по относительно небольшому числу прогностически значимых клинико-анамнестических признаков риска. С точностью 95,5% можно прогнозировать развитие у ребенка рецидивирующего или хронического бронхита при сумме баллов +13. При прогнозировании РБ наибольшее количество баллов имеют следующие признаки: асфиксия при рождении, внутриутробная пневмония, перенесенная пневмония в постнаталь-ном периоде, посещения ДДУ, для ХБ – отягощенный семейный анамнез по заболевания органов дыхания, асфиксия при рождении, перенесенная пневмония. Для формирования ХБ на фоне аномалий ТБД наибольшее количество баллов дают такие признаки как: преждевременное рождение, асфиксия при рождении, внутриутробная пневмония, пневмония в постнатальном периоде.
Таким образом, нами проведен комплексный анализ клинико-анамнестических и генетических признаков, способствующих формированию рецидивирующего и хронического бронхитов у детей. При формировании рецидивирующего бронхита был выявлен ряд клинико-анамнестических факторов риска (преждевременное рождение, асфиксия при рождении, внутриутробная пневмония, пневмония в постнатальном периоде, пассивное курение, отягощенный семейный анамнез по заболеваниям органов дыхания) и генетической предрасположенности (генотип ММР9 836A/G).
В развитии хронического бронхита выявлены следующие факторы риска: клинико-анамнестические (осложненное течение беременности, преждевременное рождение, асфиксия при рождении, внутриутробная пневмония, пневмония в постнатальном периоде, пассивное курение) и генетическая предрасположенность (наличие аллеля ADAM33 13491G, генотипа ADAM33 13491 C/G, генотипа ММР9 836A/G).
В формировании хронического бронхита на фоне аномалий ТБД наибольшее значение имели следующие факторы риска: преждевременное рождение, путем Кесарева сечения, низкая масса тела при рождении, пассивное курение.
Разработанный нами алгоритм прогнозирования риска развития рецидивирующего и хронического бронхитов способствуют раннему выявлению групп пациентов высокого риска для проведения персонифицированных профилактических мероприятий, что позволит предотвратить хронизацию патологического процесса и повысит качество жизни пациентов.
