Імуно-гормональні критерії ефективності галотерапії у хворих на бронхіальну астму

Размещено на http://allbest.ru

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ О.О. БОГОМОЛЬЦЯ

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

14.03.08 - імунологія та алергологія

ІМУНО-ГОРМОНАЛЬНІ КРИТЕРІЇ ЕФЕКТИВНОСТІ ГАЛОТЕРАПІЇ У ХВОРИХ НА БРОНХІАЛЬНУ АСТМУ

ВИКОНАЛА ІВАСІВКА РОКСОЛЯНА СТЕПАНІВНА

КИЇВ - 2007

АНОТАЦІЯ

Івасівка Р.С. “Імуно-гормональні критерії ефективності галотерапії у хворих на бронхіальну астму”. -Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.08 - імунологія та алергологія. -Національний медичний університет імені О.О.Богомольця, Київ, 2007.

Дисертацію присвячено питанням впливу високодисперсного сольового аерозолю на процеси цитокінопосередкованої імунорегуляції та прогнозування ефективності галотерапії за рівнем вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію. У дисертації розроблені математичні моделі за результатами системного аналізу на підставі обраного спектру діагностичних критеріїв - IFN-г, IL-4, IL-10, загального IgE та кортизолу - з урахуванням їхньої ролі в патогенезі бронхіальної астми. Створено класифікацію за рівнем вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію, що розв'язало проблему пошуку критеріїв ефективності галотерапії. Обґрунтовано, що критерієм призначення галотерапії повинен слугувати рівень неспецифічної реактивності бронхів на водну провокацію, а моніторингом ефективної реабілітації в умовах мікросередовища галокамери - зростання вмісту кортизолу у сироватці крові. Рекомендовано проводити відбір пацієнтів із бронхіальною астмою на лікування в умовах мікроклімату галокамери за результатами провокаційного тесту з дистильованою водою, враховуючи те, що позитивний ефект виявлено тільки в осіб із високою вихідною неспецифічною реактивністю дихальних шляхів до водного аерозолю. Основні результати роботи знайшли практичне впровадження у медичних закладах для ефективного відбору хворих на галотерапію за бронхопровокаційним тестом із туманом дистильованої води та учбовому процесі.

солетерапія бронхи астма імунологічний

1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Бронхіальна астма (БА) залишається однією з найактуальніших проблем клінічної медицини. За даними міжнародних епідеміологічних досліджень, поширеність БА у різних популяціях становить 5 -15% [Мостовий Ю.М., 2000]. Частота розвитку БА в Україні складає близько 6,6 % [Нейко Є.М., Чернюк Н.В., Ковальчук Л.Є., 2003]. Незважаючи на детально розроблені рекомендації щодо її терапії і значний науковий прогрес у розумінні генетичних основ та механізмів розвитку цієї патології, показники захворюваності на БА продовжують зростати [Чучалін А.Г.,1997; Фещенко Ю.І., 2000]. За цих умов впровадження в практичну медицину ефективних немедикаментозних методів лікування БА є важливою медико-соціальною проблемою охорони здоров'я.

За останні десятиліття завдяки прогресу у методах і засобах вивчення аерозольних систем та досягненням у галузі аерозольної технології була запропонована нова медична технологія, яка використовує лікувальні властивості штучного сольового аерозолю - галотерапія (ГТ) [Торохтін М.Д., 1985; Горбенко П.П. і співавт., 1990]. Проте місце галотерапії як методу відновлювального лікування у структурі комплексних терапевтичних ступінчатих алгоритмів досі не регламентоване через те, що у 30 - 35% пацієнтів, які скеровувалися згідно з показаннями на лікування в умовах галокамери, не вдавалося досягти стійкої клініко-лабораторної ремісії або з'являлася негативна клінічна динаміка .Тому пошук критеріїв відбору хворих та ефективності галотерапії набуває важливого прикладного значення.

На думку багатьох авторів, розлади регуляції водно-електролітного складу бронхіального вмісту, зокрема зниження в харкотинні хворих на БА відсоткового вмісту іонів натрію є одним із механізмів, що лежить в основі розвитку гіперреактивності бронхів (ГРБ) на гіпоосмолярну провокацію (ГОП) [De Vries K. et al., 1968; Effros R.M. еt al., 1989; Smith C.M. et al., 1989; Воскобойніков Т.В., 1990]. Тому патогенетично виправданим є застосування провокаційного тесту з дистильованою водою для визначення стану неспецифічної реактивності бронхів та його корекції високодисперсним аерозолем солі.

Механізми запалення дихальних шляхів при БА поглиблено вивчаються з урахуванням кооперативної дії клітин імунної системи, інтегрованої низкою секретованих ними цитокінів, у розвитку специфічної імунної відповіді [Кашкін К.П., 1998; Del Prete G., 1992; Fiorentino D.F. et al., 1989; Lee S.C., 2002; Lucey D.R. et al, 1996; Stevens T.L., 1988]. Доведено, що цитокінопосередкована гіперпродукція імуноглобуліну Е відіграє важливу роль у розвитку хронічного запального процесу та гіперреактивності бронхів при всіх формах БА [Mosmann T.R. et al., 1989; Fiorentino D.F. et al., 1989; Del Prete G., 1992; Lee S.C., 2002; Lucey D.R. et al., 1996; Romagnani S.N., 1996; Кашкін К.П., 1998]. Водночас, кортикостероїдні гормони слугують ефективним механізмом від'ємного зворотного зв'язку для контролю за продукцією цитокінів [Гущин І.С., 2000]. Тому з точки зору ролі в патогенезі БА цитокінів, у першу чергу гама-інтерферону (IFN-г), інтерлейкіну-4 (IL-4), інтерлейкіну-10 (IL-10), а також загального імуноглобуліну Е (IgE) та кортизолу, особливої уваги заслуговує одне з найменш розв'язаних питань характеру впливу високодисперсного аерозолю солі на процеси імунорегуляції.

Виходячи з того, що деякі механізми неспецифічної гіперреактивності дихальних шляхів при БА залишаються гіпотетичними, а у доступних джерелах фахової літератури окремі фрагменти цієї проблеми висвітлені у вигляді перспективних напрямків майбутніх досліджень, актуальною є спроба виявлення взаємозв'язку рівня вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію у хворих на бронхіальну астму з характером та динамікою імуно-гормональних зрушень, а також корекції цих змін під впливом курсу лікування в умовах мікроклімату галокамери.

Мета роботи - прогнозування ефективності галотерапії у хворих на БА за імуно-гормональними маркерами активності запального процесу дихальних шляхів з урахуванням стану вихідної реактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію.

Завдання дослідження:

1. Вивчити вплив високодисперсного аерозолю солі на баланс цитокінів - IFN-г, IL-4 та IL-10 - у хворих з інтермітуючим, легким і середньої тяжкості персистуючим перебігами БА у фазі неповної ремісії атопічної і інфекційно-залежної форм, враховуючи рівень початкової реактивності бронхів на гіпоосмолярний стимул.

2. Дослідити рівні загального IgE та кортизолу до та після лікування в залежності від тяжкості перебігу, форми бронхіальної астми та стану неспецифічної бронхіальної реактивності.

3. Провести системний аналіз динаміки обраного спектру медіаторів імунної відповіді та кортизолу на фоні галотерапії, застосовуючи методи багатовимірної математичної статистики.

4. Оцінити якість класифікаційної матриці, створеної за показником початкової гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію на основі досліджуваних імуно-гормональних показників.

5. Обґрунтувати критерії призначення солетерапії та розробити моніторинг ефективності реабілітації в умовах мікроклімату галокамери.

Об'єкт дослідження: бронхіальна астма у 108 пацієнтів різних статево-вікових груп.

Предмет дослідження: імуно-гормональні показники, ефективність гало терапії при бронхіальній астмі в залежності від рівня неспецифічної реактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію.

Методи дослідження - загальноклінічні (з використанням розробленої анкети-опитувальника); функціональні (показники зовнішнього дихання оцінювали за діаграмою “потік-об'єм” при проведенні комп'ютерної спірографії, стан неспецифічної реактивності дихальних шляхів визначали у стандартизованому бронхопровокаційному тесті з аерозолем дистильованої води); імуноферментний аналіз (рівні лімфокінів (IFN-г, IL-4, IL-10), загального IgE та кортизолу у сироватці крові); статистичні (математичне моделювання за результатами факторного та дискримінантного аналізів за допомогою пакета прикладних програм “Statistica” - версія 5 для Windows).

Наукова новизна результатів дослідження:

1. Вперше досліджено зміну функціональних показників імунітету - цитокінів IFN-г, IL-4 та IL-10 - при різних ступенях тяжкості та клініко-патогенетичних варіантах бронхіальної астми на фоні 20-ти сеансового курсу лікування в умовах мікрокліматичної камери, що дало можливість виявити імунорегулюючі ефекти галоаерозолю за тенденцією до нормалізації їх дисбалансу.

2. Виявлено зв'язок початкового стану неспецифічної реактивності дихальних шляхів на гіпоосмолярну провокацію з клінічними проявами та динамікою імуно-гормональних зрушень на фоні курсу солетерапії, що розв'язує проблему пошуку критеріїв ефективності штучної спелеотерапії.

3. Розроблена нова математична прогностична модель ефективності солетерапії при бронхіальній астмі, яка дає обґрунтування критерію відбору хворих за рівнем вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію та моніторингу реабілітації в умовах мікросередовища галокамери за вмістом кортизолу у сироватці крові.

Практичне значення отриманих результатів.

Розроблені математичні моделі повністю відповідають вимогам медико-біологічних досліджень, що забезпечує комплексний підхід до діагностики бронхіальної астми.

Створено класифікаційну матрицю на підставі обраного спектру діагностичних критеріїв з урахуванням їх ролі в патогенезі бронхіальної астми, що дало змогу вирішити прогностичні задачі з підвищення якості галотерапії.

Розроблені рекомендації щодо відбору пацієнтів на лікування в умовах мікроклімату галокамери за рівнем вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію, що підвищує ефективність реабілітації при бронхіальній астмі.

2. ОСНОВНИЙ ЗМІСТ ДИСЕРТАЦІЙНОЇ РОБОТИ

У першому розділі на основі аналізу літературних джерел розглянуто основні етапи розвитку галотерапії-немедикаментозного методу лікування хворих на бронхіальну астму, механізми бронхіальної гіперреактивності, систему цитокінів у регуляції хронічного запального процесу дихальних шляхів та гіперреактивності бронхів при бронхіальній астмі і їхню роль в регуляції IgE-залежної відповіді, імуносупресивні ефекти кортикостероїдів, неспецифічну гіперреактивність дихальних шляхів на туман дистильованої води та спосіб її корекції методом галотерапії, що дало можливість визначити мету і сформулювати завдання дисертаційної роботи.

Методи та матеріали дослідження. Враховуючи показання до лікування хворих на БА в камерах штучного мікроклімату на базі 5-ї клінічної лікарні м. Львова та міського діагностичного кабінету “Pulmis” обстежено 108 пацієнтів віком від 18 до 59 років (63 жінки та 45 чоловіків). Тривалість захворювання складала від 1 до 16 років.

У 50 (46,3%) із 108 обстежених пацієнтів за клініко-анамнестичними критеріями диференційної діагностики атопічних та псевдоалергічних захворювань [Смирнова Г.І., 1998; Пицький В.І. та співавт., 1999] верифіковано атопічну форму астми (АБА). У 38 (35,2%) з них дебют захворювання припав на дитячий вік, а у 12 (11,1%) осіб перші прояви астми з'явилися у віці 15-29 років. В усіх 50 пацієнтів з АБА обтяжений сімейний анамнез за алергозами. У 8 (16,0%) осіб загострення астми викликало вживання лісових горіхів та березового соку, у 7 (14,0%) - медикаментозних препаратів рослинного походження (березові бруньки, кора крушини).

Клінічні особливості інфекційно-залежної бронхіальної астми виявлено у 58 (53,7%) обстежених осіб, з яких у 51 (47,2%) пацієнта перші епізоди бронхообструкції з'явилися у віці 30 - 39 років, а у 7 (6,5%) - після 40 років. Як причину захворювання відзначили: гострі респіраторні вірусні інфекції - 19 осіб (32,7%), гостру пневмонію - 14 (24,1%), бронхіт - 25 (43,1%). Спадкова схильність за висхідною лінією встановлена у 6 (10,3%) пацієнтів. У 31 (53,4%) хворого виявлено супутню патологію - запальні вогнища в ЛОР-органах: у 16(27,6%) - хронічний гайморит, у 9 (15,5%) - хронічний тонзиліт. В анамнезі у 12 (20,7%) пацієнтів тонзил- і поліпектомії. У 7 (12,1%) хворих відзначалася медикаментозна надчутливість. Харчова алергія, як стартова сенсибілізація, на рибу, цитрусові, мед виявлена в 3 (5,2%) осіб. У 43 (74,1%) хворих простежується чітка сезонність загострення захворювання в осінньо-зимовий період. Причому ці ж особи відзначають метеотропну реакцію, що проявляється погіршенням самопочуття, задишкою при зміні погоди.

За клінічною симптоматикою до початку лікування, показниками функції зовнішнього дихання у період відсутності експіраторного диспное, добовими коливаннями об'єму форсованого видиху за 1 секунду (ОФВ₁) у 30 обстежених хворих встановлено інтермітуючий перебіг астми (І група дослідження), у 40 пацієнтів - легкий (ІІ група), а у 38 осіб - середньої тяжкості персистуючий перебіг (ІІІ група) у фазі неповної ремісії.

Згідно ступінчатого підходу до фармакотерапії, пацієнти з інтермітуючою БА профілактично приймали ₂-агоністи короткої дії перед імовірним впливом алергену чи фізичним навантаженням, базисна протизапальна терапія включала інгаляційні кортикостероїди - флутіказон (100-250 мкг добово у хворих з легкою персистуючою БА та 250-500 мкг - у хворих із середньої тяжкості персистуючою БА) та ₂-агоністи пролонгованої дії - салметерол (50 мкг та 100 мкг відповідно) або їх еквівалентні дози у фіксованій комбінації - серетиді. Під час проходження відновлювального лікування імунотропні препарати, які могли б додатково вплинути на показники імунітету, не застосовували.

Індивідуальний аналіз функції зовнішнього дихання, яку оцінювали за діаграмою “потік-об'єм” при проведенні комп'ютерної спірографії, показав, що у пацієнтів першої групи на момент обстеження не було обструктивних розладів. У 28 осіб (16 жінок і 12 чоловіків) із 40 хворих, що ввійшли у другу групу, та усіх пацієнтів третьої групи діагностовано функціональний симптомокомплекс ізольованої обструкції дрібних бронхів (втрата лінійності останньої третини видиху і зміщенням її до осі абсцис - при збереженні FVC (форсована життєва ємність легенів) та FEV1 (об'єм форсованого видиху за 1 секунду) знижена FEF75% (максимальна об'ємна швидкість видиху, коли у легенях знаходиться 75% від FVC).

При слабо виражених клінічних та функціональних ознаках ГРБ діагностика ключового феномену при БА потребує застосування фармакологічних та нефармакологічних тестів. Стан неспецифічної чутливості та реактивності дихальних шляхів пацієнтів визначався у стандартизованому бронхопровокаційному тесті з гіпоосмолярним аерозолем дистильованої води. З метою об'єктивної оцінки ефективності галотерапії провадилися визначення реактивності бронхіального дерева до і після стосованого лікування. Інгаляційні провокаційні проби здійснювалися на комп'ютерному спірографі “MasterScope” фірми “Jaeger”. Бронхіальну реактивність оцінювали за тангенсом кута б нахилу кривої “доза - реакція” до осі абсцис, а зміну гіперреактивності бронхів (Дtgб) - за різницею абсолютних значень tgб до та після галотерапії.

Оскільки аналіз індивідуальних значень tg нахилу кривої “доза - реакція”, побудованої в процесі проведення бронхопровокаційного тесту, виявив поміж хворих осіб як з високою ( tg в діапазоні 0,62 ч 0,84) так і з низькою (tg в діапазоні 0,09 ч 0,34) вихідною гіперреактивністю бронхів до аерозолю води, ми сформували групи дослідження з урахуванням не тільки тяжкості перебігу захворювання, але й вихідної гіперреактивності на гіпоосмолярну провокацію. Таким чином, у групи І А (n = 16), ІІ А (n = 20), III A (n = 22) увійшли відповідно пацієнти інтермітуючого, легкого та середньої тяжкості персистуючого перебігів БА у фазі неповної ремісії з вихідною високою ГРБ на ГОП, а у групи І Б (n = 14), ІІ Б (n = 18), ІІІ Б (n = 18) - хворі вже визначених груп тяжкості та низьким діапазоном значень tg.

Контрольну групу склали 20 здорових волонтерів донорів крові у віці 20 - 25 років (11 чоловіків та 9 жінок).

Галотерапія проводилася згідно інструкції з використання камери штучного мікроклімату з однаковою сумарною експозицією мікрокліматичного середовища на хворих усіх груп. Галотерапевтичні сеанси перших чотирьох днів мали характер адаптаційних процедур, під час яких у деяких хворих погіршувався стан, що проявлялося появою кашлю, нападів ядухи, сухих свистячих хрипів і зниженням показників бронхіальної прохідності. З метою подолання спелеореакції пацієнти додатково перебували в умовах високоіонізованого середовища по 10-15 хвилин щоденно через годину після основного сеансу. У подальшому, під час наступних 16-ти сеансів хворі знаходилися в камері щоденно по 2 години.

Лімфокіни, IFN-г, IL-4, IL-10, загальний IgE та кортизол визначали у сироватці крові пацієнтів до та після галотерапії і осіб контрольної групи з використанням стандартних наборів реактивів для імуноферментного аналізу (ІФА) фірм “Протеїновий контур” (Санкт-Петербург, Росія - “Pro Con IF-gamma”, “Pro Con IL-4”), “Diaclone” (Франція - “IL-10 Elisa kit”), “ООО Полігност” (Санкт-Петербург, Росія - IgE), “Стероїд ІФА-кортизол” ЗАТ “Алкор Біо” (Санкт-Петербург, Росія) у відповідності до рекомендацій виробників. Для спектрофотоколориметричної оцінки результатів ІФА використовували довжину хвилі 450 нм. Вимір здійснювали з дублюванням стандартів, а для побудови калібрувальних кривих застосовувався метод регресійного аналізу.

Обробка емпіричного матеріалу проводилася з використанням методів одновимірної та багатовимірної математичної статистики.

Результати дослідження та їх обговорення. Клінічні спостереження показали, що у хворих груп А адаптація до штучної спелеотерапії проходила легко, закінчувалася через 3-5 днів і супроводжувалася невеликим збільшенням кількості харкотиння. У цих пацієнтів після курсу галотерапії істотно зменшувався показник ГРБ на ГОП. У пацієнтів груп Б адаптація тривала 6-8 днів, харкотиння було більше, а у 13 осіб ІІІ Б групи з'явилися клінічні прояви бронхообструкції. Після періоду адаптації галотерапія призводила до помітного покращення самопочуття хворих. Проте, наприкінці курсу галотерапії дискомфорт при диханні зник у хворих тільки груп А, а у зазначених 13 осіб ІІІ Б групи спостерігалася негативна клінічна динаміка (з'явилися епізоди експіраторного диспное, дистантні хрипи). Аналіз індивідуальних значень tg виявив у восьми пацієнтів І Б групи, одного ІІ Б групи та п'яти хворих ІІІ Б групи відсутність динаміки, а у інших осіб цих груп, в тому числі у 13 хворих ІІІ Б групи з погіршенням стану - його зростання.

Хронічний запальний процес дихальних шляхів при бронхіальній астмі незмінно призводить до суттєвих змін інтерферонової системи. Проте, слід відзначити, що у серії робіт, які проводилися зі сироваткою крові, існують протиріччя в напрямленості зсуву IFN-г. Згідно з даними, що були отримані О.В Зайцевою та співавторами (2000 рік), вміст IFN-г у сироватці крові при БА понижений в усі періоди захворювання, до того ж період загострення БА характеризується більшим його зниженням порівняно з ремісією. О.В. Кравченко (2002 рік) отримав схожі результати: вміст IFN-г при приступі БА будь-якого ступеня тяжкості виявлявся вірогідно нижчим, ніж у період ремісії захворювання, і не залежав від тяжкості приступу БА, що, на думку авторів, може слугувати маркером вираженості запальної реакції, визначаючою приступний період захворювання. Натомість, Kral B., Krejsek J., Parakova Z. et al. (1997 рік) виявили значне зростання рівня IFN-г у сироватці крові пацієнтів з БА порівняно з контрольними значеннями здорових донорів крові. При цьому не виявлено істотних відмінностей у групах з тяжким та легким перебігами захворювання. Згідно з даними Н.І. Ільїної, Л.М. Огородової, О.С. Кобякової (2003 рік), значення IFN-г у гормонорезистентних пацієнтів у 2,7 рази перевищували його значення у хворих, чутливих до стероїдної терапії. При вивченні цитокінового спектру у крові пацієнтів з атопічною та інфекційно-залежною формами БА, що одержували базисну терапію глюкокортикостероїдами, А.Б.Бакіров, А.У. Шагаліна, Л.А. Фукалова, Л.М. Масягутова (2002 рік) показали, що у хворих на БА достовірно збільшений вміст IFN-г порівняно з аналогічними даними контролю. Особливе зацікавлення викликало те, що значення IFN-г у групі хворих з інфекційно-залежною БА у 28 разів перевищували значення контрольної групи.

Наші дані узгоджуються з результатами низки робіт, за якими IFN-г є характеристикою активності запального процесу при астмі, а також прямо корелює з бронхіальною гіперреактивністю: IFN-г у хворих на БА усіх груп істотно (p<0,05) перевищував значення контролю (табл. 1), корелюючи з тяжкістю перебігу та формою астми (у пацієнтів з ІБА значення IFN-г в середньому у 2,9 рази вищі, аніж у хворих з АБА). З'ясовано залежність динаміки цього цитокіна від форми БА та стану вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію: при відсутності кількісних концентраційних змін у групах Б, у пацієнтів груп А виявлено протилежну динаміку IFN-г (істотне зростання титру у хворих з атопічною формою астми та зниження у пацієнтів з інфекційною формою БА).

Потенційно важливу роль в індукції алергічного запального процесу дихальних шляхів при БА відіграє IL-4. Однак питання про ефективну роль IL-4 в патогенезі БА дискутується до сьогодні. В експериментальних моделях блокування IL-4 не є достатнім для сповільнення розвитку астми. У роботі Kral B., Krejsek J., Parakova Z. et al. (1997 рік) не виявлено істотних відмінностей у сироватковому вмісті IL-4 у групі хворих з атопічною формою БА та контролі. Рівень загального IgE та сироваткового ІЛ-4 знаходився у протифазах. Серед пацієнтів з АБА різного ступеня тяжкості перебігу не було виявлено жодного з лабораторним фенотипом: низькі значення IFN-г, високі рівні IL-4 та IgE.

У наших дослідженнях вміст IL-4 у сироватці крові перевищує значення контролю (49,40 ± 3,26 пг/мл) в усіх групах не залежно від стану початкової реактивності дихальних шляхів на інгаляцію водного аерозолю та форми БА, при цьому не виявлено кореляції між рівнем IL-4 та тяжкістю перебігу БА. Достовірно знижується титр IL-4 на фоні лікування тільки в осіб з вихідною високою гіперреактивністю бронхів на гіпоосмолярну провокацію та атопічною формою захворювання (табл.1). У жодній з груп концентрації IL-4 після лікування не знизилися до контрольних значень.

Рівні циркулюючого IL-10, як і IFN-г та IL-4, у пацієнтів усіх досліджуваних груп істотно вищі контролю (18,06 ± 0,83 пг/мл).

Динаміку IL-10 на фоні солетерапії виявлено у пацієнтів обидвох клініко-патогенетичних варіантів тільки з вихідною високою гіперреактивністю бронхів на гіпоосмолярну провокацію. Фіксовані зміни протилежні за знаком: у хворих на АБА концентрація IL-10 знизилася від 41,68 ± 1,64 пг/мл до 22,64 ± 1,05 пг/мл, а у пацієнтів з ІБА, навпаки, зросла - з 23,02 ± 1,51 пг/мл до 59,10 ± 2,15 пг/мл.

Аналіз отриманих нами результатів дозволяє стверджувати, що функціональні зміни імунітету після проведеного відновлювального лікування у пацієнтів з високою початковою ГРБ на гіпоосмолярний стимул мають тенденцію до нормалізації цитокінового статусу: протилежні за знаком реципрокні зміни IFN-г та IL-10 відстежуються у хворих груп А з атопічною та інфекційно-залежною астмою незалежно від тяжкості перебігу БА та понижується концентрація IL-4 у хворих з атопічною БА.

На сьогодні доведено, що гіперпродукція IgE за допомогою цитокінів відіграє важливу роль у патогенезі імунної стадії атопічного запалення. Ми встановили, що при перевищенні сироваткових концентрацій загального IgE у 108-ми хворих на БА контрольних значень, після проведеного курсу штучної спелеотерапії його вміст істотно знизився у пацієнтів усіх груп тяжкості та обох форм БА тільки з вихідною високою ГРБ на ГОП, досягши у групі А хворих з інтермітуючим перебігом астми рівня контролю. У хворих груп Б динаміка сироваткового вмісту загального IgE або була відсутня (групи І Б та ІІ Б), або негативна (група ІІІ Б і група Б хворих з ІБА).

Поява цитокінів у кровоплині призводить до збільшення синтезу стероїдних гормонів. З іншого боку, однією з причин розвитку або загострення алергічного запалення бронхів, є глюкокортикоїдна недостатність. У наших дослідженнях на відміну від одержаних значень IFN-г, IL-4,IL-10 та загального IgE, що перевищують контроль в усіх групах пацієнтів, концентрації кортизолу вірогідно нижчі контролю (316,37 ± 15,74 нмоль/л), за винятком групи І Б, у якій середнє значення становило 321,89 ± 7,74 нмоль/л). Із наростанням тяжкості перебігу захворювання знижується концентрація кортизолу в сироватці крові.

Разом із тим, у пацієнтів усіх ступенів тяжкості БА, що формують групи А, титри кортизолу після лікування істотно зростають (у групі І А від 267,06 ± 9,25 нмоль/л до 338,23 ± 9,11 нмоль/л, у ІІ А - від 183,87 ± 3,66 нмоль/л до 329,34 ± 12,93 нмоль/л, у ІІІ А - від 133,09 ± 1,76 нмоль/л до197,98 ± 3,34 нмоль/л). А у групах І Б та ІІІ Б - понижуються ( від 321,89 ± 7,74 нмоль/л до 269,53 ± 9,79 нмоль/л та від 165,66 ± 4;47 нмоль/л до 149,30 ± 3,69 нмоль/л відповідно), не зазнаючи змін у групі ІІ Б. Отож, під впливом курсу проведеного лікування у мікрокліматичній камері концентрація кортизолу в сироватці крові хворих із вихідною високою гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію зросла (групи А), а у групах Б пацієнтів усіх ступенів тяжкості та обох форм астми - знизилася.

Таким чином, результати проведених нами досліджень свідчать про те, що галотерапія по різному впливає на імунологічну реактивність та функціональну активність кори наднирників у залежності від початкової ГРБ на гіпоосмолярний стимул: знижуються концентрації загального IgE та зростають рівні кортизолу на фоні лікування в умовах мікроклімату галокамери у групах А, при протилежній динаміці у групах Б.

Оскільки позитивна імуно-гормональна динаміка простежується тільки у групах А, з метою чіткої верифікації критеріїв ефективності ГТ ми вдалися до методів багатовимірної статистики з аналізом результатів математичного моделювання.

Основне значення багатовимірного статистичного аналізу - дати візуальне уявлення про структуру даних, що вивчаються. Нашу медичну інформацію подано у вигляді двовимірного масиву n х p, де n - кількість груп пацієнтів, а p - кількість досліджуваних параметрів. Кожну групу пацієнтів, що виступає в ролі об'єкта, характеризували дев'ятьма параметрами, п'ять з яких належать до кількісних ознак (IFN-г, IL-4, IL-10, загальний IgE, кортизол), а чотири параметри - до номінальних (категоріальних) ознак. Категоріальні ознаки є кодами груп: kod1 - тяжкість перебігу БА, hrb - вихідна гіперреактивність на гіпоосмолярний стимул, dp - до та після галотерапії. Таких груп є тринадцять. Параметри, виміряні в кількісній шкалі, можуть приймати неперервний ряд значень із деякого діапазону допустимих значень. З ними можна виконувати всі математичні операції. Ознаки, виміряні в номінальній шкалі, не підлягають математичним операціям.

Оскільки імуно-гормональні показники мають різні одиниці виміру, то перший крок математичних обчислень полягає у стандартизації змінних:

, (1)

де - cтандартизоване значення змінної, - варіанта вибірки, - середня арифметична величина, у - стандартне відхилення, і - номер групи. Стандартизовані значення мають середню арифметичну величину = 0 і у = 1.

На основі кореляційної матриці розраховано власні значення нових виділених факторів. Ступінь зв'язку між показниками та факторами в розрізі груп наведено в табл. 1.

Таблиця 1. Кореляція між показниками та факторами у розрізі груп

Розглянувши двовимірну діаграму розсіювання IFN-г, IL-4, IL-10, загального IgE та кортизолу у системі координат головних компонент, стає очевидним, що перша головна компонента (F1) залежить від значень IL-4 та IgE, при цьому коефіцієнт кореляції F1 з IL-4 становить r = -0,67, а з IgE r = -0,82. Патогенетичний зв'язок IL-4 з IgE через індукцію диференціації В-лімфоцитів у IgE-продукуючі клітини з реалізацією IgE-залежного Т-лімфоцитзалежного механізму розвитку запалення дихальних шляхів при БА, дозволяє характеризувати першу головну компоненту з позицій особливостей взаємодії ефекторних ланок імунної системи як функціональний стан гуморальної складової імунної відповіді. Зі зростанням значень IL-4 та загального IgE перша головна компонента зменшується.

Слабка негативна кореляція IFN-г (r = -0,37) та IL-10 (r = -0,43) з F1 вказує на неістотну залежність останньої від сироваткових рівнів означених маркерів активності - IFN-г та IL-10. Друга головна компонента (F2) позитивно корелює з IFN-г (r = 0,91). Позаяк, IFN-г продукується T-хелперами І типу і є медіатором клітинної імунної відповіді, то зростання його концентрації спряжене з активацією цієї субпопуляції лімфоцитів, що й відображає F2. Другий фактор пов'язує слабка кореляція з IL-4 (r = 0,09) з IL-10 (r =-0,25) та з IgE (r = -0,36), що виключає залежність клітинної відповіді від сироваткового вмісту останніх. При цьому сироваткові концентрації кортизолу корелюють як з першою (r = 0,55), так і з другою (r = -0,69) головними компонентами. Інтерпретація цих коефіцієнтів кореляції наступна: кортизол пригнічує активність Т-хелперів І і ІІ типів.

За результатами математичного моделювання відображено двовимірну діаграму розсіювання груп пацієнтів у системі координат головних компонент. Кожна з 13 груп зображена у вигляді кола. Непарні натуральні числа позначають групи до лікування, а парні - після лікування. Коло за номером 13 є контрольною групою з факторними координатами F1 = 4,52 та F2 = -0,28 (табл. 2).

Таблиця 2. Факторні координати груп пацієнтів

За розташуванням груп пацієнтів стосовно положення групи контролю у системі координат головних компонент позитивну динаміку IFN-г, IL-4, IL-10, загального IgE та кортизолу під дією галотерапії відстежено тільки у групах хворих із вихідною високою гіперреактивністю бронхів на гіпоосмолярну провокацію (групи А). При цьому ефективність солетерапії зменшується зі зростанням ступеня тяжкості БА.

Прогнозування ефективності галотерапії здійснено за результатами дискримінантного аналізу. Для аналізу ми взяли значення п'яти досліджуваних параметрів (IFN-г, IL-4, IL-10, загального IgE та кортизолу) до лікування ста восьми хворих на бронхіальну астму та 20-ти осіб контрольної групи.

Для кожного пацієнта визначено значення трьох класифікаційних дискримінантних функцій, що дало змогу спрогнозувати приналежність пацієнтів до однієї з трьох груп. До групи А віднесено пацієнта тоді, коли значення ДФ1(А)>ДФ2(Б) і ДФ3(К). За допомогою цих дискримінантних функцій вдалося правильно спрогнозувати приналежність до групи А 91,38 % пацієнтів, а до групи Б - 92,0% при 100 % до групи К.

Таким чином, із групи А, чисельністю 58 осіб із вихідною високою гіперреактивністю бронхів на гіпоосмолярну провокацію, на основі дискримінантного аналізу 4 хворих віднесено до групи Б і одного пацієнта до групи К. Групу Б склали 50 пацієнтів, із них правильно класифіковано 46 осіб, а 4 віднесено до групи А. У загальному якість класифікації становить 92,97 %. Результати класифікації пацієнтів на основі дискримінантного аналізу подано в табл. 3.

Таблиця 3. Класифікаційна матриця

З метою графічного відображення результатів канонічного дискримінантного аналізу з урахуванням коефіцієнтів для визначення канонічних дискримінантних коренів для кожного пацієнта визначили дві координати (дискримінантні корені) за формулами:

(2)

(3)

де КДФ - канонічна дискримінантна функція. Результати обчислень цих канонічних дискримінантних функцій для кожного пацієнта.

Як видно з наведеного рисунка, для кожної групи існує певне положення в системі координат канонічних дискримінантних коренів (функцій). Так, контрольна група характеризується низькими значеннями КДФ1 (кореня 1). Значення КДФ1 для контрольної групи коливається в межах -4,18 ... -2,65. Середнє значення КДФ1 для групи К становить -3,34. Для хворих на БА значення КДФ1 є істотно більшими в порівнянні з групою К. Таким чином, значення КДФ1 дає змогу відмежувати хворих осіб від здорових. Проте, за значеннями КДФ1 не можливо чітко класифікувати пацієнтів за групами, що підтверджують дані, наведені в табл. 4.

Так, середнє значення КДФ1 для групи А становить 0,90, а для групи Б -0,29. Межі значень КДФ1 (мінімальна та максимальна відмітки) для пацієнтів обох груп є практично однаковими. Класифікувати хворих у групи за вихідною гіперреактивністю бронхів на гіпоосмолярну провокацію можна на основі значень другої канонічної дискримінантної функції (табл. 4). То ж, для групи А середнє значення КДФ2 у системі координат канонічних дискримінантних коренів становить -0,74, для групи Б КДФ2 = 1,01. При попаданні пацієнта на межі перетину двох множин (груп А і Б) вірність класифікації є сумнівною.

Таблиця 4. Середні значення канонічних дискримінантних коренів

Отож, за результатами дискримінантного аналізу на основі сироваткових концентрацій IFN-г, IL-4, IL-10, загального IgE та кортизолу, що визначалися у 108 хворих на БА, приналежність до групи А пацієнтів з вихідною високою гіперреактивністю бронхів на гіпоосмолярну провокацію вірно спрогнозована у 91,38%, а до групи Б - 92,00%. Оскільки, у загальному достовірність класифікації складає 92,97%, це означає, що у хворих на БА з вихідною високою гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію зниження реактивності бронхів на аерозоль дистильованої води з позитивною імуно-гормональною динамікою на фоні галотерапії відстежується у 92,97% випадків.

Таким чином, застосування багатовимірних статистичних методів аналізу дало змогу за результатами математичного моделювання обґрунтовати, що критерієм призначення галотерапії повинен слугувати рівень неспецифічної реактивності бронхів на водну провокацію, а моніторингом ефективної реабілітації в умовах мікроклімату галокамери - зростання вмісту кортизолу у сироватці крові.

ВИСНОВКИ

У дисертаційній роботі зроблені теоретичні узагальнення і дано нове вирішення науково-практичного завдання прогнозування ефективності галотерапії у хворих на бронхіальну астму за імуно-гормональними маркерами активності запального процесу дихальних шляхів і показником вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію та пошуку критеріїв відбору хворих на солетерапію, що дає можливість підвищити рівень ефективності одного з провідних методів відновлювального лікування та реабілітації хворих на бронхіальну астму.

Основні результати дисертаційної роботи:

1. Виявлено достовірні зміни цитокінового балансу за опозитною динамікою IFN-г, IL-4, IL-10, а також загального IgE та кортизолу, які визначалися у сироватці крові хворих з інтермітуючою, легкою і середньої тяжкості персистуючою астмою інфекційно-залежної та атопічної форм у фазі неповної ремісії під впливом 20-сеансового курсу галотерапії, що підтверджує вплив високодисперсного аерозолю солі на процеси цитокінопосередкованої імунорегуляції при бронхіальній астмі.

2. Вперше з'ясовано, що характер динаміки досліджуваних імуно-гормональних маркерів активності хронічного запального процесу дихальних шляхів при бронхіальній астмі залежить від рівня початкової реактивності бронхів на водну провокацію.

3. Доведено, що галотерапія викликає зміни бронхіальної реактивності, яка оцінювалася за tg - кутом нахилу кривої “доза - реакція”, побудованої в процесі проведення бронхопровокаційного тесту з дистильованою водою: зниження ГРБ у групах А пацієнтів з високим початковим значенням цього показника (tg = 0,62 ч 0,84) та зростання ГРБ у групах Б хворих із низьким tg (0,09 ч 0,34), що узгоджується з динамікою клінічних симптомів.

4. Виявлено тенденцію до нормалізації цитокінового статусу після проведеного відновлювального лікування у пацієнтів з високою початковою ГРБ на гіпоосмолярний стимул: протилежні за знаком реципрокні зміни IFN-г та IL-10 відстежуються у хворих груп А з атопічною та інфекційно-залежною астмою незалежно від тяжкості перебігу БА при зниженні концентрації IL-4 у хворих з атопічною БА.

5. Вперше виявлено, що галотерапія по різному впливає на імунологічну реактивність та функціональну активність кори наднирників у залежності від початкової ГРБ на гіпоосмолярний стимул: знижуються концентрації загального IgE та зростають рівні кортизолу на фоні лікування в умовах мікроклімату галокамери у групах А, при протилежній динаміці у групах Б.

6. Верифікація критеріїв ефективності галотерапії здійснена на підставі методів багатовимірної статистики з аналізом результатів математичного моделювання, оскільки позитивна імуно-гормональна динаміка простежується тільки у групах із вихідною високою ГРБ на ГОП.

7. У математичних моделях аналізу головних компонент позитивну динаміку IFN-г, IL-4, IL-10, загального IgE та кортизолу за розташуванням пацієнтів стосовно групи контролю встановлено тільки у групах А (ефективність солетерапії зменшується зі зростанням ступеня тяжкості бронхіальної астми).

8. Розроблено та досліджено у дискримінантному аналізі класифікаційну матрицю, що дало змогу з вірогідністю у 92,97% спрогнозувати приналежність пацієнтів до групи осіб із високою або низькою початковою бронхіальною реактивністю за цитокіновим статусом, загальним IgE та кортизолом.

9. Обґрунтовано, що критерієм призначення галотерапії повинен слугувати рівень неспецифічної реактивності бронхів на водну провокацію, а моніторингом ефективної реабілітації в умовах мікроклімату галокамери - зростання вмісту кортизолу у сироватці крові.

Рекомендації:

1. Пацієнтів із різними клініко-патогенетичними варіантами інтермітуючого, легкого та середньої тяжкості персистуючого перебігів бронхіальної астми у фазі неповної ремісії доцільно скеровувати на реабілітаційний курс галотерапії за результатами стандартизованого бронхопровокаційного тесту з аерозолем дистильованої води.

2. Високе значення tg нахилу кривої “доза - реакція”, побудованої в процесі проведення інгаляційного тесту з водним аерозолем, що слугує базовим показником бронхіальної реактивності на гіпоосмолярну провокацію, є показом до призначення галотерапії незалежно від тяжкості перебігу бронхіальної астми.

3. Ефективність солетерапії рекомендовано оцінювати за зростанням сироваткового вмісту кортизолу.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Івасівка Р.С. Динаміка імуно-гормональних маркерів активності запалення дихальних шляхів при бронхіальній астмі під впливом галотерапії у залежності від рівня гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію // Acta medica Leopoliensia. - 2005. - Vol.11, №1. - С. 22-27.

2. Івасівка Р.С. Прогнозування ефективності галотерапії за рівнем вихідної гіперреактивності бронхів на гіпоосмолярну провокацію у хворих на бронхіальну астму // Практична медицина. -2004. -Т.10, №3. - С. 57-64.

3. Івасівка Р.С. Роль цитокінів як нової системи регуляції в патогенезі бронхіальної астми // Укр. бальнеологічний журн.-2003.-№4. - С. 31-34.

4. Івасівка Р.С. Системний аналіз динаміки медіаторів імунної відповіді та кортизолу при бронхіальній астмі на фоні галотерапії з урахуванням реактивності бронхів на водний аерозоль // Експериментальна та клінічна фізіологія і біохімія. - 2005.- №1. - С. 50-58.

5. Дутка Р.Я., Невзгода А.А., Івасівка Р.С. До питання вивчення функціонального резерву кори наднирників у хворих на інфекційно-алергічну форму бронхіальної астми // Актуальні проблеми медицини, біології, ветеринарії і сільського господарства: Кн. наук. статей. - Львів, 1998.-Кн. 4.- С. 35.

6. Івасівка Р.С. Галотерапія в комплексному лікуванні хворих на інфекційно-алергічну форму бронхіальної астми в умовах пульмонологічного стаціонару // Гігієгічні проблеми сучасного суспільства: Зб. наук. праць. - Львів, 2001. - С. 86-87.

7. Ефективність галотерапії у скрінінгово відібраних хворих на інфекційно-алергічну форму бронхіальної астми у фазі затухаючого загострення/ Р.Я. Дутка, А.А. Невзгода, Р.С. Івасівка і ін.// 8-й Конгрес СФУЛТ: Тез. доп. - Львів; Трускавець, 2000.- С. 218.

8. Зміна цитокінового статуса під впливом галотерапії у хворих на інфекційну астму атопічної та псевдоатопічної конституцій / Івасівка Р.С., Гуцал В.Г., Матущак О.М., Кулітка Ю.Е. // Сучасні проблеми науки і освіти: Матеріали 3-ї Міжнарод. міждисцип. наук.-прак. конф. (м. Ужгород, 1-9 травня 2002р.). - Х., 2002. - С. 89.

9. Івасівка Р.С. Вплив галотерапії на гама-ланку системи інтерферону у хворих на бронхіальну астму// 10-й Конгрес СФУЛТ: Тез.доп.(26-28 серпня 2004р., м. Чернівці).- Чернівці; К.; Чікаго, 2004.- С. 250-251.

10. Ivasivka R.S. Cytokines and cortisol: halotherapy influence on correlation degree of asthmatic subjects // XVII World Asthma Congress: Proceeding and Abstracts (St.-Peterburg, Russia, 5-8 Juli, 2003).- St.-Peterburg, 2003.- P. 99.

Размещено на Allbest.ru