ЭТИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА РЕСПИРАТОРНЫХ ИНФЕКЦИЙ У ДЕТЕЙ С СИНДРОМОМ РЕЦИДИВИРУЮЩЕГО СВИСТЯЩЕГО ДЫХАНИЯ

№ 5 - 2007 г.14.00.00 медицинские наукиУДК 616.2-022.6-008.4-02-053.2
ЭТИОЛОГИЧЕСКАЯ СТРУКТУРА
РЕСПИРАТОРНЫХ ИНФЕКЦИЙ У ДЕТЕЙ С
СИНДРОМОМ РЕЦИДИВИРУЮЩЕГО
СВИСТЯЩЕГО ДЫХАНИЯ
Н. В. Кухтинова1, С. М. Шмидт2, С. А. Шмит-Грое3, К. Джейтон4, М. Д. Лентце3
Новосибирская государственная медицинская академия, Новосибирск,
Россия 1
Департамент педиатрической пульмонологии, инфектологии и аллергологии
университетской детской клиники, Грайсвальд, Германия 2
Департамент педиатрической пульмонологии, и аллергологии
университетской детской клиники, Бонн, Германия 3
Лаборатория молекулярной биологии института микробиологии, Лозанна,
Швейцария 4
Изучение роли различных микроорганизмов в патогенезе хронических
обструктивных заболеваний легких у детей представляет собой
перспективное направление в понимании основных механизмов аггравации
и персистенции этого состояния. С целью определения этиологической
структуры инфекционных заболеваний дыхательных путей у детей с
бронхиальной астмой (БА) 69 пациентам (средний возраст 7,6 лет)
проведено микробиологическое, серологическое и биомолекулярное
обследование. Согласно атопическому статусу, клиническим данным и
результатам исследования функции внешнего дыхания все участники
исследования были разделены на три группы: 27 пациентов с атопической
БА (группа А), 27 пациентов с неатопической БА (группа В) и 15 - с
рецидивирующим бронхитом (группа С). Положительные результаты
бактериологического посева орофарингеального мазка у детей с БА
выявлены в 37 случаях (53,6 %). Культура Heamophillus influence высевалась
наиболее часто - в 19 случаях (27,9 %) - без достоверных различий между
группами. Staphylococcus aureus выявлялся преимущественно у детей с
атопической БА (18,5 %). Высев культуры Streptococcus pneumoniae был
отмечен в 4 случаях (5,9 %), только у детей из группы C в сочетании со
снижением титров антипневмококковых антител (16837 vs 25143, р = 0,008).
Серологические маркеры C . pneumoniae выявлены в целом у 25 %
пациентов с бронхиальной астмой и только 6,7 % детей с обструктивным
бронхитом ( р = 0,01). Сочетание высоких титров специфических антител
классов IgG и IgM , свидетельствующих о настоящей инфекции, отмечено
достоверно чаще среди пациентов с БА - в 11,1 % случаев, также как и IgG и
Ig А, свидетельствующих об обострении хронической - в 19 %. Таким
образом, структура инфекционных агентов, вызывающих синдром
свистящего дыхания, различна у детей с различными его фенотипами:
рецидивирующим бронхитом, атопической и неатопической астмой.
Ключевые слова: астма, инфекция, дети
Большинством эпидемиологических исследований подтверждается наличие нескольких фенотипов
синдрома рецидивирующей бронхиальной обструкции у детей: транзиторная астма младенческого
возраста (transient early wheezing), неатопическая (nonatopical asthma) и (IgE - mediated / atopical
asthma) атопическая астма. Основой для выделения этих гетерогенных групп послужила
установленная в проспективных наблюдениях <финальная точка патогенеза> заболевания - у
некоторых детей симптомы астмы имели тенденцию к спонтанному разрешению в школьном
возрасте, в то время как у части пациентов они сохранялись пожизненно [1]. Изучение роли
различных микроорганизмов в патогенезе хронических обструктивных заболеваний легких у детей
представляет собой перспективное направление в понимании основных механизмов аггравации и
персистенции этого состояния [2].
Настоящее исследование проведено в группе пациентов, жителей региона Северной Вестфалии
(Германия), состоявшей из 69 детей в возрасте от 3 до 16 лет с атопической бронхиальной астмой
(Группа A), неатопической астмой (Группа B) и рецидивирующим обструктивным бронхитом
(Группа C) (табл. 1). Пациенты рекрутированы путем активного опроса. Если настоящее
заболевание сопровождалось наличием кашля длительностью более чем 10 дней, и не было
связано с изменением плана базисной терапии, ребенок приглашался на прием для осмотра и
углубленного обследования. Все родители дали письменное согласие на участие в исследовании,
включавшее контрольные визиты и обследования. Критериями включения пациентов в группу A (n
= 27) были следующие: документированный диагноз бронхиальной астмы в соответствии с
критериями ВОЗ. Гиперреактивность бронхов определялась в случае, если концентрация
метахолина, вызывавшая падение ОФВ1 более, чем на 20 % (PC 20), составляла ≤ 16 mg.
Реверсивность бронхиальной обструкции определялась как увеличение показателя ОФВ1 ≥ 12 %
после ингаляции β2 -агониста (Erich Eager, Germany).
В группе А атопия была констатирована, если у ребенка появлялась папула диаметром 2 мм при
проведении накожного прик-теста со стандартным набором ингаляционных аллергенов (домашняя
пыль, эпителий животных, пыльца трав и деревьев); уровень сывороточных общих IgE составлял ≥
0,9 kU·L -1; уровень специфических IgE в стандартной панели аллергенов (CASP
-радиоаллергосорбентный тест, Pharmacia, Germany) составлял ≥ 0,35 kU·L -1 (≥ CAP class 1). В
группу В (n = 27) были включены дети с подтвержденным диагнозом БА, отрицательными
результатами прик-теста, уровнем общих IgE < 0,35 kU·L -1. Группу C (рецидивирующий
обструктивный бронхит, n = 15) составили дети с двумя эпизодами свистящего дыхания в возрасте
до 3 лет и отсутствием симптомов БА. Исследование одобрено этической комиссией Боннского
университета (Тоp13 Lfd № 047/03).
Материалы и методы. С целью изучения наиболее вероятных этиологических факторов развития
инфекционных осложнений у детей с БА всем пациентам проведено микробиологическое,
серологическое и биомолекулярное исследование. Образцы мазков из зева были помещены в две
транспортные пробирки: первая со стандартной средой для микробиологического исследования,
вторая с 500 μl раствора фосфатного транспортного буфера и исследованы на микрофлору и
чувствительность к антибиотикам согласно общепринятой методике. Вторая пробирка
подвергалась глубокой заморозке и была транспортирована в лабораторию в течение 12 часов для
проведения ПЦР. Исследования проведены в следующих лабораториях: лаборатория молекулярной
диагностики института микробиологии, г. Лозанна (Швейцария), заведующая K. Jaton;
диагностическая лаборатория отделения педиатрической пульмонологии и инфектологии
университетской детской клиники г. Грайфсвальд (Германия), заведующий S. Schmidt, лаборатории
экспериментальной пневмологии университетской клиники, г. Бохум (Германия), заведующая I.
Borg. Использована техника ПЦР реального времени. Специфичность ПЦР-продукта была
верифицирована путем гибридизации с биот-пробой [5_-(biot.) AGA GAA AAC TTC AAG TTG
GAG ATA AAA TGG C -3_]. Окончательная детекция ДНК Chlamydophila pneumoniae, Mycoplasma
pneumoniae, респираторно синцитиального вируса (РСВ) производилась иммуноферментным
методом (GEN - ETI - K DEIA; DiaSorin, Saluggia, Italy), согласно рекомендациям производителя.
Определение специфических антител в сыворотке крови проводилось методом твердофазного
(гетерогенного) иммуноферментного анализа (ИФА). Для определения уровня специфических
антител к C. pneumoniae / C. psittaci класса IgG IgA IgM проведено тирование сыворотки с
последовательным двукратным разведением начиная с 1:4 до конечной точки. Образцы
анализировались иммуноферментным методом после 16-часовой инкубации субстрата c антигеном
при температуре 4-8 єС (LabSystems OY, Helsinki). Для предупреждения интерференции IgG в
сыворотку каждого пациента были добавлены человеческие анти- IgG антитела. Наличие
хронической персистирующей хламидофилезной инфекции констатировалось в случае повышения
титра IgG более чем 1:32 и IgA 1:16 соответственно. Серологическим подтверждением настоящей
инфекции являлось повышение титра специфических антител класса IgG более чем 1:512 и IgA
1:64.
Дополнительно в сыворотке пациентов был определен титр специфических антител против
Respiratory sincytial virus, Streptococcus pneumoniae serotype 23, и M. pneumoniae методом фиксации
комплемента (Eurobio, Behrig Switzerland). Подтверждением текущей M. pneumoniae или вирусной
инфекции являлось четырехкратное повышение титра антител в парных сыворотках.
Статистический анализ проведен с использованием стандартного пакета статистических программ
(SPSS for Windows, Version 5.0).
Результаты
Положительные результаты бактериологического посева орофарингеального мазка у детей с БА
выявлены в 37 случаях (53,6 %). Высев культуры S. pneumoniae был отмечен в 4 случаях (5,9 %),
все у детей из группы C , в этой же группе пациентов выявлено достоверное снижение титров
антипневмококковых антител по сравнению с астмой (16837 vs 25143, р = 0,008). Staphylococcus
aureus выявлялся относительно чаще - у 7 детей (10,3 %), однако преимущественно у детей (n = 5)
с атопической БА. Культура Heamophillus influence высевалась в целом в 19 случаях (27,9 %), 17 из
которых у детей с атопической и неатопической астмой. Candida albicans выявлена у 7 пациентов
из групп A и B (тaбл. 2).
В единичных случаях выявлялись: Klebsiela pneumoniae у 2 детей из группы рецидивирующего
бронхита, Proteus mirabilis у одного ребенка с атопической астмой. Сочетание двух возбудителей
(S. pneumoniae и H. influencae) выявлено только у одного ребенка с текущим обструктивным
бронхитом.
Всем детям в ходе проспективного наблюдения проведено повторное микробиологическое
обследование с интервалом в 10 месяцев, результаты которого представлены в табл. 3. Поскольку
на момент этого исследования основное заболевание находилось в стадии стойкой ремиссии, его
итоги отличались от исходных параметров. В целом отрицательные результаты были получены у
81 % пациентов, чаще всего у пациентов с рецидивирующим бронхитом - 93 %, что еще раз
доказывает значение бактериальных триггеров в этиологии данного заболевания.
Повторный высев одного и того же микроорганизма отмечен в проспективном исследовании
только среди детей с неатопической астмой (S. aureus и H. influencae).
Положительный результат детекции антигена C. pneumoniae методом ПЦР реального времени
отмечен в 2 из 49 (4,1 %) случаях. Следует отметить, что все эти пациенты были из группы БА,
среди детей с обструктивным бронхитом не было ни одного позитивного результата. Все пробы,
проанализированные с целью выявления ДНК M . pneumoniae и РСВ были отрицательными (табл.
4).
В ходе определения серологического исследования были получены следующие результаты .
Специфические антитела к РСВ были выявлены в 50 (72,4 %), к M . pneumoniae - в 40 (57,9 %)
случаях. Во всех случаях титры антител соответствовали серологическим признакам
перенесенной, а не актуальной инфекции. Специфические анти- M . pneumoniae антитела чаще
выявлялись среди пациентов с астмой по сравнению с детьми группы обструктивного бронхита.
Серологические маркеры C. psitacci в целом выявлены в 5 (8,4 %) случаях. Признаки
перенесенного пситтакоза чаще отмечены в группе атопической астмы - 11,1 % (р = 0,034).
Серологические маркеры C. pneumoniae выявлены в целом у 25 % пациентов с бронхиальной
астмой и только 6,7 % детей с обструктивным бронхитом (р = 0,01). Сочетание высоких титров
специфических антител классов IgG и IgM , свидетельствующих о настоящей ХИ, отмечено в 4,3
%, а среди пациентов с астмой - в 11,1 % случаев. Сочетание высоких титров специфических
антител классов IgG и Ig А, свидетельствующих об обострении хронической ХИ, отмечено чаще
также среди пациентов с астмой - в 19 % (табл. 5).
Обсуждение. На сегодняшний день нет однозначных доказательств того, что астма может быть
индуцирована каким-либо вирусным или бактериальным агентом. Однако эта линия исследований
представляет наибольшую актуальность, так как существующее повсеместное распространение
данного заболевания может быть сопоставимым с мировой инфекционной пандемией [3].
Проведенные в данном разделе исследования структуры инфекционных агентов как причины
обострения основного заболевания, также выявили значимые различия в сравниваемых группах.
S. pneumoniae считается наиболее распространенной бактериальной причиной заболеваний
нижнего респираторного тракта у детей во всем мире [4]. Частота выявления S . pneumoniae у
португальских детей согласно опубликованным данным [5] составляет 22,8 %. Наши результаты
полностью согласуются с данным исследованием. Мы идентифицировали S. pneumoniae как
причину обострения заболевания у 28,5 % пациентов с рецидивирующим бронхитом, более того,
ни один другой вид бактерий не был выявлен в данной группе. Поэтому иммунизация против
пневмококка является наиболее перспективным мероприятием первичной профилактики
осложнений со стороны респираторного тракта у этих детей. В то же время мы ни разу не выявили
данный возбудитель при обследовании пациентов с БА в период обострения.
Целый ряд исследований показал, что частота колонизации кожи S. aureus у пациентов с
атопическим дерматитом достигает 90 %. Эти данные позволяют рассматривать участие
эпидермальной стафилококковой инфекции в патогенезе заболевания [6]. Мы выявили наличие
культуры S. aureus в орофарингеальных мазках пациентов с атопической астмой в несколько раз
чаще, чем в других группах. Таким образом, результаты нашего исследования подтверждают
возможное участие такого патогенетического механизма аггравации аллергического воспаления,
как стимуляция стафилококковым энтеротоксином IL -5 не только у детей с дерматитом, но и
астмой.
H. influenze относится к самым распространенным бактериальным триггерам астмы во всех
возрастных группах. Наше исследование также подтверждает эти данные. Кроме того, частота
выявления H. influenze не отличается от таковой у детей без сопутствующих хронических
заболеваний бронхо-легочной системы [5].
Заболевания дыхательных путей грибковой этиологии часто ассоциируются с обострением БА у
взрослых. Доказано, что проведение системной антимикотической терапии значительно улучшает
течение заболевания [7]. В то же время значение грибковых антигенов в патогенезе обострения
атопического дерматита является доказанным. Данные по изучению распространенности C.
albicance среди детей с обострением БА отсутствуют. В нашем исследовании доказано, что
культура гриба C. albicans достоверно чаще определяется среди детей с неатопической астмой по
сравнению с атопиками и пациентами с рецидивирующим бронхитом - 18,5 % vs 7,4 % и 0 %
соответственно. Полученные результаты свидетельствуют о наличии иммунологических
нарушений, способствующих повышенной восприимчивости к некоторым микробным агентам у
детей с неатопической формой БА. Микробиологическое обследование орофарингеальных мазков
и/или мокроты при наличии продуктивного кашля должно быть включено в стандарт
общепринятой терапии обострения заболевания.
Современные исследования доказали участие хламидийной клетки во многих патогенетических
компонентах воспаления и ремоделинга при БА [7], что обусловлено, во-первых, способностью
инфицировать такие клетки человеческого организма, как макрофаги, эпителиальные клетки,
лимфоциты, гладкомышечные клетки; а также уникальным внутриклеточным циклом развития с
возможностью перехода в персистирующий статус. На сегодняшний день становится очевидным,
что данные взаимосвязи являются причинными, микроорганизм вызывает амплификацию уже
существующего воспаления [9]. Наши собственные исследования подтвердили наличие острой
или хронической C. pneumoniae инфекции в 22,2 и 25,9 % соответственно у детей с атопической и
неатопической астмой, при этом данный возбудитель не являлся актуальным при текущем
обструктивном бронхите. Серологические признаки пститаккозной инфекцией достоверно чаще
выявлялись среди детей с атопической БА.
Помимо изучения роли ХИ, нами проведено изучение роли второго внутриклеточного
микроорганизма рода микоплазм - M. pneumoniae . В экспериментальной модели показано, что
воспалительный ответ на вторжение M. pneumoniae характеризуется выраженной супрессией
синтеза интерферона-гамма (INF -γ). Это могло бы объяснить склонность к персистенции
микроорганизма в эпителии респираторного тракта у детей с сопутствующей атопией, а также
формирования статуса хронической ГРБ [10, 11]. Данные по распространенности M. pneumoniae
как у взрослых, так и у детей с БА значительно варьируют - от 0,2 до 5 % [12, 13]. Результаты
собственных исследований показали, что М. pneumoniae -серопозитивные дети достоверно
преобладали в группе с неатопической 17/27 (68 %) и атопической астмой 15/27 (55,6 %) по
сравнению с группой С - 4/15 (30,8 %) (p = 0,04). Тем не менее, результаты квантитативного ПЦР
реального времени анализа были негативными во всех случаях, что подтверждает теорию
<короткого удара>: микоплазменная инфекция имеет склонность к самопроизвольной эрадикации.
Респираторно-синцитиальный вирус (РСВ) является наиболее значимым этиологическим
фактором в структуре причин инфекций нижних дыхательных путей у детей грудного и раннего
возраста [14]. Таким образом, острая РСВ-инфекция является в отличие от хламидофилезной и
микоплазменной, исключительно детским заболеванием. Однако последствия перенесенного в
раннем возрасте вирусного бронхиолита могут быть долговременными и переходить за рамки
педиатрической проблематики. Проспективными исследованиями доказано, что РСВ-инфекция
нижних дыхательных путей является независимым фактором риска развития БА и РОБ,
персистирующих до 8-13 лет, но с последующим спонтанным разрешением симптомов [15, 16].
Результаты собственных исследований подтверждают наличие маркеров перенесенной РСВ
инфекции у большинства пациентов с атопической астмой и обструктивным бронхитом (81 и 86 %
соответственно). По нашим данным РСВ также является одним из ведущих факторов риска
развития РОБ у детей (OR 7,7; 95 % CI , 0,2-14,2).
Таким образом, структура инфекционных агентов, вызывающих синдром свистящего дыхания,
различна у детей с различными его фенотипами: рецидивирующим бронхитом, атопической и
неатопической астмой. Последствия неадекватной терапии инфекционного процесса, его
хронизация у данной группы пациентов могут носить различный прогностический характер,
вызывая аггравацию уже имеющегося хронического воспаления дыхательных путей. Внедрение
дифференцированного подхода к антимикробной терапии и профилактики у детей с БА является
особенно перспективным.
Список литературы
1. Fernando D. Martines. Development of Wheezing disorders and Asthma in Preschool children /
D. Fernando. - Pediatrics. - 2002. - N 109. - P. 362-367.
2. Thumerelle C. Role of Viruses and atypical Bacteria in Exacerbations of Asthma in Hospitalized
Children / C. Thumerelle, A. Deschildre, C. Bouquillon et al. - Pediatr. Pulmonol. - 2003. - N 35. P. 75 - 82.
3. Hahn D. Chlam у dia pneumoniae as a respiratory pathogen / D. Hahn, A. A. Azenabor, W. L.
Beatty, G. I. Byrne. - Front Biosci. - 2002. - N 7. - P. e66-76.
4. Klig J. E. Current challenges in lower respiratory tract infection in children / J. E. Klig. - Curr.
Opin. Pediatr. - 2004. - N 16(1). - P. 107 - 112.
5. Neto A. S. Risk factors for nasopharyngeal carriage of respiratory pathogens by Portuguese
children: phenotype and antimicrobial susceptibility of Haemophilus influenzae and Streptococcus
pneumoniae / A. S. Neto, P. Lavado, P. Flores et al. - Microb. Drug. Resist. - 2003. - N 9(1). - P. 99
- 108.
6. Healton T. Staphylococcal enterotoxin induced IL-5 stimulation as a cofactor in the pathogenesis
of atopic disease: the hygiene hypothesis in reverse? / T. Healton, D. Mallon, T. Venaille, P. Holt. Allergy. - 2003. - N 58 (Issue 3). - P. 252-258.
7. Liebhart J. Relevance of the selected cytokine release (THF-alpha, IL-6, IFN-gamma, and IFHalpha) to the exacerbation of bronchial asthma from airway mycotic infections. Predominant role
of TFN-alpha? / J. Liebhart, M. Cembrynska-Nowak, M. Bienkowska et al. - J. Invest. Allergol.
Clin Immunol. - 2002. - N 12(3). - P. 182 - 191.
8. Carlsen K.-H. Infection: friend or foe of the development of asthma? / K.-H. Carlsen, P. J. Stark. Eur. Resp. J. - 2001. - Vol. 18 (Issue 5). - P. 744 - 747.
9. Kuo C. C. Pathological manifestation of chlamydial infection / C. C. Kuo. - Am. Hart. J. - 1999. N 138. - S496 - S499.
10.Esposito S. Aetiology of acute pharyngitis: the role of atypical bacteria / S. Esposito , F. Blasi, N.
Bali et al. - J. Med. Microbiol. - 2004. - N 53(Pt 7). - P. 645 - 651.
11.Martin R. M. Airway Inflammation and bronchial hyperresponsiveness after Mycoplasma
pneumoniae infection / R. M. Martin, H. W. Chu, J. M. Honour, R. J. Harbeck. - Am. J. Pesp. Cell.
Mol. Biol. - 2001. - Vol. 24. - P. 577 - 582.
12.Brourd J. Role of viral infections and Chlamydia pneumoniae and Mycoplasma pneumoniae
infections in asthma in infants and young children. Epidemiologic study of 118 children / J.
Brourd, F. Freymuth, N. Bach, J. F. Duhamel. - Arch. Pediatr. - 2002. - Suppl 3. - P. 365 - 372.
13.Thumerelle C. Role of Viruses and atypical Bacteria in Exacerbations of Asthma in Hospitalized
Children / C. Thumerelle, A. Deschildre, C. Bouquillon et al. - Pediatr. Pulmonol. 2003. - N 35. P. 75 - 82.
14.Domachowske B. J. Respiratory Syncytial Virus Infection: Immune Response,
Immunopathogenesis, and Treatment / B. J. Domachowske, H. F. Rosenberg. - Clin. Microbiol.
Rev. - 1999. - P. 298 - 309
15.Hall C. B. The occurrence of groups A and B of respiratory sy syncytial virus over 15 years. The
associated epidemiologic and clinical characteristics in hospitalized and ambulatory children / C.
B. Hall, E. E. Wilsh, K. C. Schnabel. - J. Infect. Dis. - 1999. - N 162. - P. 1283 - 1290.
16.Docoffore G. RSV epidemiology in Belgium in 1998, 1999 and 2000 / G. Docoffore, P. Cauchi, E.
Hendrix. - Pediatr. Infect. Dis. J. - 2003. - Vol. 22 (2). - S14 - 21.