Порівняльний аналіз показників киснезалежного метаболізму нейтрофільних гранулоцитів крові та мокротиння у школярів, хворих на нееозинофільний фенотип бронхіальної астми

Буринюк Х.П., Ортеменка Є.П.

Буковинський державний медичний університет

На підставі результатів цитологічного аналізу індукованого інгаляціями серійних розведень гіпертонічних розчинів (3%, 5%, 7%) натрію хлориду мокротиння, проведеного у 116 хворих на бронхіальну астму школярів, веріфікований нееозинофільний фенотип захворювання у 49 (42,2%) пацієнтів. Встановлено, що у дітей шкільного віку, хворих на нееозинофільну бронхіальну астму, відбувається виснаження киснезалежної метаболічної активності нейтрофільних гранулоцитів мокротиння при одночасній активації зазначеної функціональної здатності нейтрофілів крові, причому ці процеси є взаємопов'язаними та дискретними та підкреслюють важливу роль вивчених лейкоцитів в реалізації хронічного місцевого запального процесу. Ключові слова: бронхіальна астма, діти, фенотипи, індуковане мокротиння, нейтрофіли, функціональна здатність.

Постановка проблеми. Згідно сучасних поглядів, найбільш значущими патофізіологічними компонентами бронхіальної астми (БА) виступають хронічне запалення дихальних шляхів та асоційована з ним гіперсприйнятливість бронхів на впливи тригерних факторів [1, с. 140]. При цьому роль еозинофільних лейкоцитів, лімфоцитів та опасистих клітин в розвитку запальної відповіді дихальних шляхів (ДШ) донедавна визначалася провідною в патогенезі алергічних хвороб, що відобразилося у визнанні інгаляційних глюкокортикостероїдів, здатних пригнічувати активацію імунної відповіді по так званому ТЬ2-шляху, асоційованому із гіпереозинофілією, як «золотого стандарту» базисного протизапального лікування БА [2, с. 384; 3, с. 1].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Упродовж останньої декади завдяки широкому впровадженню в практику цитологічного дослідження мокротиння, отриманого неінвазивним шляхом індукції аерозолями гіпертонічних розчинів натрію хлориду [4, с. 319], парадигма відносно провідної ролі еозинофільних гранулоцитів у розвитку БА значно похитнулася, а саме чисельні дослідження показали, що лише в 50% астма асоціює з еозинофільним характером запалення ДШ [2, с. 385; 5, с. 193], а у більшості випадків так званої «нееозинофільної астми» основними ефекторними клітинами місцевого запалення бронхів виступають нейтрофільні гранулоцити [2, с. 386; 3, с. 3; 6, с. 257].

Нейтрофіли -- це поліморфноядерні лейкоцити, що відіграють провідну роль в імунній системи, забезпечуючи, зокрема, першу лінію захисту проти бактеріальних та грибкових збудників. Нейтрофіли представлені у найбільшій кількості, відносно інших клітин запалення, в циркулюючій крові і тканинах, особливо у легенях. Такий тканинний резервуар нейтрофілів дозволяє швидко залучати їх за потреби у відповідь на провокуючі чинники. Одними з перших нейтрофільні гранулоцити рекрутуються в дихальні шляхи післявпливу алергенів або інших пошкоджувальних чинників [6 с. 256; 7, с. 342].

Донедавна роль нейтрофільних лейкоцитів у запальних процесах обмежувалася їх здатністю до фагоцитозу та продукцією цитотоксинів, але наразі накопичені дані щодо синтезу нейтрофілами інших різноманітних медіаторів (металопротеаз, еластази, лейкотрієнів, інтерлейкіну-8), які відіграють значну роль у пошкодженні ДШ при бронхіальній астмі. Водночас, нейтрофіли -- це основне джерело супероксиданіону та інших оксидантів (пероксиду водню, гіпохлорної кислоти), які в асоціації з нейтрофільними протеазами, посилюють пошкодження бронхіального дерева та легеневої тканини [6, с. 257; 7. с. 348; 8, с. 2].

Наразі доведена асоціація нейтрофільного характеру запалення ДШ із тяжкими і резистентними до глюкокортикостероїдів фенотипами бронхіальної астми, професійною і «нічною» астмою, загостренням астми і астмою у курців, а також із так званою «фатальною астмою раптового початку» [2, с. 385; 5, с. 193; 8, с. 4; 9, с. 1045].

Водночас, оприлюднені дані щодо асоціації нейтрофільного запалення ДШ зі зниженням функціональної здатності легень, а також щодо ролі нейтрофільних гранулоцитів у процесі структурних змін ДШ, тобто їх ремоделювання [1, с. 141; 10, с. 525], котре, в свою чергу, повсякчас зумовлює зменшення гіперсприйнятливості бронхів. При цьому, зниження бронхіальної гіперреактивності у таких випадках відносять до захистного механізму, котрий попереджує миттєву та потужну, а в частині випадків -- фатальну для хворих, бронхообструкцію у відповідь на мінімальні концентрації провокувального чинника. Проте, в інших дослідженнях доведений взаємозв'язок функціональної здатності нейтрофілів [7, с. 350; 9, с. 1050] зі зростанням ознак бронхіальної гіперреактивності.

Виділення невирішених раніше частин загальної проблеми. Слід відзначити обмеженість оприлюднених даних щодо метаболічної активності нейтрофілів в хворих на БА дитячого віку [10, с. 524; 11, с. 24], оскільки більшість досліджень у даному напрямку представлена експериментальними даними та у дорослій популяції [5-9; 12, с. 3].

Враховуючи, що лейкоцити рекрутуються в дихальні шляхи з циркулюючої крові, а також значущість функціональної активності гранулоцитів в реалізації запальної відповіді бронхів при БА, видавалося доцільним порівняти показники киснезалежної здатності нейтрофільних гранулоцитів крові та бронхіального дерева у дітей шкільного віку хворих, на нейтрофільний фенотип БА.

Мета статті. Порівняти киснезалежну здатність нейтрофільних гранулоцитів крові та індукованого мокротиння у дітей шкільного віку, хворих на нееозинофільний фенотип бронхіальної астми.

Виклад основного матеріалу дослідження. На базі пульмонологічного відділення ОДКЛ м. Чернівці в постприступний період обстежено 116 дітей шкільного віку, хворих на персистуючу БА. Усім дітям проводився цитологічний аналіз мокротиння, отриманого методом індукції, з використанням серійних розведень гіпертонічних розчинів (3%, 5%, 7%) натрію хлориду, за методом Pavord I.D. у модифікації Pizzichini M.M. (1996 р.). Оцінку активності киснезалежного метаболізму нейтрофільних гранулоцитів периферійної крові та мокротиння проводили гістохімічним методом за даними спонтанного і стимульованого тесту з нітросинім тетразолієм (НСТ-тест) за методом Park B.H. et al. (1968) у модифікації Клімова В.В. та співав. (1982). Результати тесту оцінювали за цитохімічним коефіцієнтом (ЦХК, ум.од.), який обчислювали за формулою Astaldi G., Verga L. (1957), а також із урахуванням вмісту у пробі формазанпозитивних клітин (%). Індекс стимуляції обчислювали як відношення результатів стимульованого тесту до спонтанного, а резерв киснезалежної мікробіцидності вказаних лейкоцитів -- як різницю цих показників.

Нееозинофільний/нейтрофільний фенотип БА діагностували при відносному вмісті в цитологічному аналізі мокротиння менше ніж 3% еозинофілів або за їх відсутності [2, с. 386; 4, с. 320; 11, с. 25] у 49 (42,2%) пацієнтів, серед яких частина хлопчиків становила 60%, у сільській місцевості проживали 70% хворих, а середній вік пацієнтів становив 11,0±0,4 років.

Отримані дані аналізували з використанням параметричних і непараметричних методів біостатистики. Вірність нульової гіпотези визначалася з урахуванням рівня значущості «Р» (методом Стьюдента) та «Рф» (методом кутового перетворення Фішера).

Встановлено, що за ступенем тяжкості захворювання серед обстежених хворих домінував середньотяжкий перебіг захворювання (62% пацієнтів), легкий перебіг астми реєструвався в 26% випадків, а тяжка астма -- лише в 12% спостережень.

Порівняльна характеристика функціональної активності нейтрофілів крові та мокротиння (за даними НСТ-тесту) в групі пацієнтів із нееозинофільним характером запалення бронхів представлена в таблиці 1.

Таблиця 1

Показники киснезалежного метаболізму нейтрофілів крові та мокротиння у дітей, хворих на нейтрофільний фенотип бронхіальноюї астми, M±m

Аналіз отриманих даних вказує на значне метаболічне виснаження нейтрофільних гранулоцитів в дихальних шляхах відносно нейтрофілів крові, що, можливо, відображує стан місцевого імунітету бронхів в післянападний період захворювання.

Наявність у обстежених дітей зворотного кореляційного зв'язку показників спонтанного (г=-0,5; Р=0,002) та стимульованого (г=-0,5;

Р=0,001) варіантів НСТ-тесту нейтрофільних гранулоцитів із відносною кількістю цих клітин у мокротинні, непрямо підтверджувала припущення стосовно того, що запальна відповідь ДШ обумовлена переважно їх функціональною активністю. Про активацію функціональної здатності нейтрофілів при нееозинофільній астмі у дітей свідчило те, що при стимуляції нейтрофільних гранулоцитів мокротиння пірогеналом зберігалися високі показники «респіраторного вибуху». Так, більшу за норму (>21%) відносну кількість фармазан-позитивних нейтрофілів мокротиння після стимуляції відмічено у половини школярів (52,4%) із нейтрофільною астмою.

При цьому, у дітей із нейтрофільним астмафенотипом дихальний резерв, що відображує активність киснезалежного метаболізму гранулоцитів, був майже вдвічі меншим (3,8 ум. од.) в нейтрофілів респіраторного тракту відносно нормативних даних (6,6 ум. од.), проте вдвічі більшим (14,2 ум. од.) в нейтрофільних лейкоцитів крові, що, ймовірно, вказує на системну активацію пулу нейтрофільних лейкоцитів, проте виснаження їх функціональної здатності в органімішені внаслідок реалізації місцевого хронічного запалення ДШ.

Наявність вірогідного зворотного зв'язку індексу стимуляції нейтрофільних лейкоцитів крові та показників НСТ-тесту нейтрофілів мокротиння: стимульованого варіанту за вмістом формазанпозитивних клітин (г=-0,4; Р=0,02) і за даними ЦХК (г=-0,3; Р=0,04), та резерву нейтрофілів (г=-0,3; Р=0,04) в когорті обстежених дітей непрямо підтверджувала припущення щодо виснаження киснезалежної метаболічної здатності нейтрофілів в процесі реалізації нееозинофільної запальної відповіді бронхів.

Висновки і пропозиції. У дітей шкільного віку, хворих на нееозинофільну бронхіальну астму відбувається виснаження киснезалежної метаболічної активності нейтрофільних гранулоцитів мокротиння при одночасній активації зазначеної

метаболічної здатності нейтрофілів крові, причому ці процеси є взаємопов'язаними та дискретними та підкреслюють важливу роль вивчених лейкоцитів в реалізації хронічного місцевого запального процесу. З клінічної точки зору, пацієнти з нееозинофільним астма-фенотипом вимагаютьспрямування лікувально-профілактичних заходів у бік нормалізації функції вивчених клітин, а саме включення до базисної протизапальної терапії так званих «антинейтрофільних» препаратів (метилксантинів сповільненої дії, пролонгованих бета-2-агоністів, макролідів тощо).

Cписок літератури