Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Характеристика клинико-иммунологических и инфекционных факторов при бронхиальной астме у детей

Введение

GINA (2006) разработан и предложен протокол ступенчатой терапии, основной целью которого является предупреждение развития приступов БА, снижение их частоты у детей. Клинические наблюдения последних лет свидетельствуют о том, что предложенный экспертной группой консенсуса протокол лечения не в полной мере обеспечивает достижения стойкой клинико-лабораторной ремиссии у детей больных БА. В этой связи особую значимость представляет уточнение этиологии и патогенеза БА применительно к характеристике патогенетических стадий заболевания и, соответственно, разработка адекватного комплекса фармакотерапии [28, 90, 134, 160, 275, 331].

Связь работы с научными программами, темами университета. Работа выполнена согласно научной проблемы Харьковского национального медицинского университета по теме: «Медико-биологическая адаптация детей с соматической патологией в современных экологических условиях» (№государственной регистрации 0102U001865).

Цель работы: разработать комплексную схему клинико-иммунологической диагностики с учетом особенностей иммунологического и инфекционного фактора, на основе которой повысить эффективность патогенетической терапии БА у детей.

Задачи исследования:

1. Определить значимость инфекционных факторов в индукции аутоиммунного процесса при БА у детей и обосновать их последовательное воздействие на патогенез заболевания.

2. Разработать и предложить для использования в лабораторных условиях экспериментальную модель БА у морских свинок для уточнения механизмов патогенеза заболевания и разработки адекватных методик терапии.

3. Оценить БА как иммунопатологический процесс, определить аутоиммунные нарушения и изменения в цитокиновом статусе сенсибилизированных Т-лимфоцитов в патогенезе и идентификации тяжести течения заболевания.

4. Разработать метод дифференциальной иммунодиагностики тяжести течения БА, фазы хронического аллергического воспаления и оценки эффективности базисной терапии на основе способа количественного определения аутоантител в сыворотке крови к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов.

5. Обосновать применение дополнительной иммунотерапии БА и определить антимикробную и иммуномодулирующую активность липосомального препарата «Липин».

6. Определить антицитокиновую активность препарата метилксантинового ряда пентоксифиллина (трентала) и его применение в терапии БА у детей.

7. Предложить метод иммунокоррекции аутоиммунных нарушений у детей, больных БА, с использованием в качестве антигенов аутологичных аутоантител.

8. Дать оценку эффективности разработанной сочетанной схемы терапии и внести соответствующие дополнения в программу лечебных мероприятий у детей с БА.

Объект исследования - бронхиальная астма у детей.

Предмет исследования: особенности изменений уровня неспецифической и специфической реактивности организма, аутоантител к медиаторам ранней фазы - гистамину и серотонину, цитотинам сенсибилизированным Т-лимфоцитов, определяющих позднюю фазу хронического аллергического воспаления, липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы, количественного и качественного состава цитокинов сенсибилизированных Т - лимфоцитов, апотоза эффективных клеток.

Методы исследования: клинические, биохимические, иммунологические, микробиологические, инструментальные.

Научная новизна. Выявлены антигены мимикрии у грамположительных и грамотрицательных микроорганизмов к клеточно-тканевым структурам бронхолегочной системы у детей, больных БА, могут определять индукцию патогенеза через аллергические реакции I, III, IV типа и переводить его на аутоиммунную основу, что дает возможность рассматривать патогенез БА как хроническое аллергическое воспаление и аутоиммунный процесс, которые взаимно потенцируют и поддерживают друг друга, усугубляя тяжесть течения заболевания.

Впервые доказано, что при БА у детей аутоиммунные реакции обеспечиваются агрессивным действием антилегочных аутоантител и цитоксической активностью цитокинов сенсибиизированных Т-лимфоцитов.

Впервые разработана экспериментальная модель воспроизведения БА у морских свинок с учетом этиологической роли микробного фактора и прогрессирующих аутоиммунных нарушений, приближенная к клиническим формам БА у детей, доказывая патогенетическое участие сенсибилизированных Т-лимфоцитов в развитии БА.

Впервые установлено, что ведущими аутоантигенами являются липополисахаридные компоненты интерстициальной ткани бронхолегочной системы, диагностики клинических форм и степеней тяжести течения БА у детей использованы липополисахаридные антигены, полученные из структур трахеи, бронхов и легочной ткани.

Впервые разработана комплексная иммунодиагностика ранней и поздней фазы хронического аллергического воспаления, основанная на количественном определении аутоантител в сыворотке крови больных к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, гомологичным липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов, уровня цитокинов F₁-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которые при дискэлектрофорезе в полиакриламидном геле соответсвуют распределению ФНО-б и ИЛ-4.

Впервые на основе проведенного системного анализа по методу А.Н. Зосимова и В.П. Голика (2003) определена иерархическая роль в нарушении иммунного гомеостаза иммунологических механизмов, выделены патогенетические иммунные паттерны различных вариантов патогенеза, позволившие теоретически обосновать дифференциальную диагностику клинических форм, степеней тяжести течения БА, выбора и фармакотерапевтической эффективности патогенетической терапии.

Сформулированы принципиальные положения, схемы патогенеза БА у детей, учитывающие особенности возникновения и взаимосвязи в развитии хронического аллергического воспаления и аутоиммунного процесса, которые взаимно потенцируют и поддерживают друг друга, усугубляя тяжесть течения заболевания.

Предложена комплексная противомикробная и иммуномодулирующая терапия БА у детей, включающая: ингаляционное через ультразвуковой ингалятор введение липосомального препарата «Липин», последовательно обеспечивающего санирование патогенной, условнопатогенной и транзиторной микрофлоры с последующим восстановлением микробиоценозов в бронхолегочной системе и иммунологических показателей.

Впервые обоснован новый принцип иммунокррегирующей терапии БА у детей, предусматривающий использование в качестве антигенов аутологичных аутоантител, основанный на избирательной комплекснообразующей и осаждающей способности Н₁-блокаторов гистамина первого поколения цитотоксических аутоантител из сыворотки крови детей, больных БА.

Практическое значение полученных результатов. Для выявления аутоиммунных процессов использованы липополисахаридные антигены бронхолегочной системы, которые позволяют в иммунологических тестах in vitro с высокой диагностической точностью идентифицировать клинические формы и степени тяжести течения БА у детей.

Для использования в практическом здравоохранении предложен комплексный метод иммунодиагностики БА, включающий определение иммунных агрегатов в сыворотке крови больных к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, гомологичным липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов, а также выявления при диск-электрофорезе в полиакриламидном геле специфических цитокинов, относящихся к F₁-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которых соответсвуют распределению ФНО-б и ИЛ-4.

Предложенный комплекс диагностических исследований позволяет:

- на инфекционно-аллергическом принципе уточнить этиологическую структуру БА у детей;

- выявлять раннюю и позднюю фазы хронического аллергического воспаления;

- определять комплексную инфекционную, реагиновую и аутогенную аллергию, что дает возможность в каждом конкретном случае объективно характеризовать клинические формы и степени тяжести течения БА и определять тактику ведения и лечения больного.

Предложено для ингаляционного применения липосомальный препарат «Липин», который обеспечивает эффективную санацию, противомикробный эффект в отношении патогенной, условнопатогенной микрофлоры, выделенных из мокроты детей, больных БА и восстановление иммунологических показателей.

Использованный метод коррекции иммунного гомеостаза характеризуется положительным эффектом в отношении А-, В- и Т-системы иммунитета и поэтому представляет ценность для широкого клинического применения при лечении БА у детей.

Разработана сочетанная схема терапии БА у детей, в основе которой использован принцип векторного фармакотерапевтического воздействия на патогенные, условнопатогенные и транзиторные микроорганизмы бронхолегочной системе и многофакторные звенья патогенеза заболевания.

Внедрение материалов диссертации. По материалам диссертации изданы методические рекомендации МЗ УССР «Технологические основы получения и перспективы клинического применения липосом», 1989.

Комплексный подход к иммунодиагностике БА, включающий определения иммунных агрегатов в сыворотке крови больных к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, гомологичным липополисахаридным антигенам бронхолегочной системы и цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов, а также выявления при диск-электрофорезе в полиакриламидном геле специфических цитокинов, относящихся к F₁-фракции 8 и 9 Т-лимфоцитов, полосы которых соответствуют распределению ФНО-б и ИЛ-4, а также разработанный сочетанный протокол дополнительной терапии, внедрены в практику работы объединенной детской клинической больницы станции ЮЖД, детского отделения многопрофильной клинической больницы №17 г. Харькова, детской клинической больницы №5 г. Днепропетровска. В Шахтерской центральной районной больнице Донецкой области, Николаевской клинической центральной районной больнице Львовской области, в центре медико-социальной адаптации детей и молодежи КЗ ЛОР «Западноукраиснкий специализированный детский медицинский центр», Сумской центральной районной больнице, в детской городской клинической больнице Полтавы, в педагогический процесс кафедры педиатрии ФПО Луганского государственного медицинского университета, в Одесской дорожной детской клинической больнице. Основные положения диссертации используются на циклах подготовки врачей-интернов по курсу пульмонологии и аллергологии на кафедрах педиатрии ХНМУ и ХНУ им. В.Н. Каразина.

По материалам диссертационной работы получено авторское свидетельство «Способ диагностики инфекционно - аллергических и аутоиммунных заболеваний». Решение о выдаче авторского свидетельства по заявке 4777395/14 СССР АG01, 33/53. Заявлено 30.11.89; зарегистр. 27.02.91.

Разработаны и внедрены в практику здравоохранения 15 рационализаторских предложений.

Личный вклад соискателя. Автором самостоятельно проведен патентно-информационный поиск.

Определены цели и задачи работы. Организованы и проведены клинико-параклинические обследования 228 детей в возрасте от 5 до 14 лет, больных БА и 25 здоровых детей в возрасте от 7 до 14 лет, составивших группу сравнения.

Автор владеет комплексом иммунологических методов исследования и современными методами математической статистики. Самостоятельно проведен системный анализ взаимосвязей показателей иммунного гомеостаза у обследованных больных. Предложил для диагностики аутоиммунного процесса при БА у детей определение аутоантител с использованием липополисахаридных антигенов полученных из клеточно-тканевых структур бронхолегочной системы. Разработал метод дифференциальной диагностики клинических форм, степеней тяжести течения БА и фаз хронического аллергического воспаления на основе количественного определения аутоантител к гистамину, серотонину, гемолизату, гиалуронидазе, липополисахаридным антигенам трахеи, бронхов, легочной ткани к цитокинам сенсибилизированных Т-лимфоцитов. Автором установлена антимикробная и иммуномодулирующая активность липосомального препарата «Липин», разработал метод его использования ингаляционно при помощи ультразвукового ингалятора в комплексной схеме терапии БА у детей, а также установлена антицитокиновая активность пентоксифиллина.

Автор впервые разработал метод иммунокоррегирующей терапии БА у детей, предусматривающий использование в качестве антигенов аутологичных аутоантител.

Автором обоснована для комплексного лечения БА сочетанная схема терапии, обеспечивающая продолжительную ремиссию заболевания.

Вся статистическая и графическая обработка полученных данных, их интерпретация, теоретическое обобщение результатов и написание работы осуществлялись автором самостоятельно.

Апробация основных результатов диссертации. Основные положения диссертации доложены на международной научной конференции, посвященной 150-летию со дня рождения И.И. Мечникова «Идеи И.И. Мечникова и развитие современного естествознания» (Харьков, 1995), на научно-практической конференции, посвященной 75-летию Украинского научно-исследовательского института охраны здоровья детейи подростков «Актуальные проблемы охраны здоровья детей школьного возраста и подростков» (Харьков, 1997), на Конгрессе педиатров с международным участием «Ребенок и общество: проблемы здоровья, воспитания и образования» (Киев, 2001), на украинской научно-практической конференции педиатров (Харьков, 2007, 2009), на научно-практических конференциях врачей-педиатров ЮЖД «Внедрение в практику новых методов диагностики и лечения» (Харьков, 2000-2009), на областных научно-практических конференциях врачей-педиатров по внедрению нового в практику здравоохранения (Харьков, 2001-2009), на городских научно-практических конференциях «Актуальные проблемы педиатрии» (Харьков, 2000-2010).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 47 научные работы: 35 статей в научных изданиях, утвержденных ВАК Украины и 2 статьи в рецензированных научных журналах, включенных в перечень изданий, утвержденных приказом ВАК Республики Беларусь, 7 в материалах научных конференций и съездов и 3 в сборниках научных трудов. Без соавторства опубликовано 16 научных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа написана на русском языке, изложена на 329 страницах компьютерного набора и состоит из введения, общей характеристики работы, аналитического обзора литературы, описания материалов и методов исследования, обобщения полученных результатов, обсуждение полученных результатов, выводов, списка использованных источников, включающих 343 (210 на кириллице и 133 на латинице) наименования. Материалы иллюстрированы 76 таблицами, 42 рисунками.

1. Обзор литературы

Современные взгляды на этиологию, патогенез, клинику и лечение бронхиальной астмы у детей

На современном этапе развития проблемы бронхиальная астма (БА) у детей рассматривается как хроническое воспаление дыхательных путей с распространенной, но вариабельной обструкцией, возрастающей гиперчувствительностью к различным стимулам, обусловленное специфическими иммунологическими (сенсибилизация и аллергия) или неспецифическими механизмами, основным клиническим признаком заболевания является приступ удушья вследствие бронхоспазма, гиперсекреции, отека слизистой оболочки бронхов [28, 39, 92, 153, 209, 297].

В настоящее время заболеваемость БА является одной из основных проблем во всех странах мира. Согласно данным, приведенным в публикации «Глобальная инициатива по астме» (Global Initiative for Astma - GINA), распространенность этого заболевания в разных странах колеблется от 5 до 15% [31, 50, 90, 141, 176, 189, 254].

В последнее десятилетие во всех странах отмечается значительный рост заболеваемости БА, в том числе и в детском возрасте, на распространенность которой существенное влияние оказывают природно-климатические, экологические условия, фактор урбанизации и социально-экономического развития региона и страны и т.д. [41, 118, 167, 213, 283, 302].

На частоту возникновения БА у детей определённое влияние оказывает возраст, профессия и социальная группа родителей к моменту рождения ребёнка, посещаемость детских дошкольных учреждений, материально-бытовые условия жизни ребёнка. При эпидемиологическом анализе установлено, что заболеваемость и распространённость БА у детей неодинаковы в различные возрастные периоды и по своей частоте соответствует двум волнам, первая из которых приходится на ранний детский возраст до 4-5 лет и определяется наследственной предрасположенностью, а вторая - совпадает с препубертатным периодом преимущественного завершения формирования аллергической конституции под влиянием генотипа и окружающей среды. Применительно к возрастной дифференциации установлено, что частота БА в возрасте от 1-2 лет составляет 0,12%, от 2 до 3 лет - 0,34%, от 3 до 7 лет - 0,5% и от 7 до 15 лет - 0,31%, то есть пик заболеваемости приходится на дошкольный возраст [83, 94, 166, 248, 282, 290].

1.1 Проблемные вопросы этиологии и разработка иммунодиагностики бронхиальной астмы у детей

Несмотря на многолетние углублённые исследования, вопрос этиологии остаётся наиболее сложным и дискуссионным во всей проблеме БА. С разной степенью клинико-экспериментальной обоснованности в литературе представлены доводы за инфекционную и неинфекционную природу БА у детей [126, 131, 188, 212, 239, 256].

В классификации аллергенов по А.Д. Адо [4] все существующие экзоаллергены подразделяются на две основные группы: аллергены неинфекционного и аллергены инфекционного происхождения. В группе неинфекционных аллергенов наибольшую значимость имеют бытовые, эпидермальные, пищевые, аллергены растительного и животного происхождения, лекарственные и простые химические вещества, реализующие аллергенные свойства на аутоиммунной основе после соединения с сывороточными и тканевыми белками организма [110, 209, 285, 286, 293, 294].

Экзоаллергены инфекционного происхождения включают группу патогенных и непатогенных микроорганизмов (вирусы, бактерии, грибы, простейшие, гельминты), а также продукты их распада и жизнедеятельности. Последние способны самостоятельно или через взаимодействие с белками организма обусловить сенсибилизацию и реализовать развитие аллергических реакций [253, 260, 304, 333, 335, 336].

Существенное значение приобретают эндоаллергены, представляющие собой секвестрированные компоненты органов и тканей, попадающее под иммунологический контроль организма. Эндоаллергены, или аутоаллергены подразделяются на естественные, или первичные, и приобретенные, или вторичные. Вторичные аллергены, в свою очередь, подразделяются на неинфекционные (ожоговые, лучевые, холодовые) и инфекционные. Среди последних, в свою очередь, выделяют комплексные (ткань+микроб, ткань+токсин) и промежуточные, представляющие продукты поврежденной микроорганизмами ткани организма. Приведенная классификация А.Д. Адо [4] не только не исключает, но и подтверждает существующее патогенетическое сходство экзо- и эндоаллергенов, в частности, за счет антигенов мимикрии, что может быть усугубляющим эффектом во взаимодействии неинфекционного и инфекционного эндогенного и экзогенного факторов. При этом необходимо учитывать, что первоочередным по патологической значимости в абсолютном большинстве случаев выступает экзогенный аллергенный фактор, тем или иным способом вызывающий травматизацию или деструкцию клеточных структурных элементов с возникновением эндоаллергенов [4, 19, 24, 37, 69, 70].

Данные литературы свидетельствуют, что при видимой разноречивости воззрений на инфекционную и неинфекционную этиологию БА у детей эти подходы не только не противоречат друг другу, но более того - дополняют и раскрывают индуктивную последовательность развития заболевания [25, 89, 135, 231, 259, 312].

При аргументации инфекционного фактора в развитии БА у детей, по-видимому, целесообразно исходить из того, что особенностью возбудителя бактериально-вирусной природы является, во-первых, сниженная гноеродность, во-вторых, наличие в антигенном составе мимикрирующих антигенов, однотипных антигенам бронхолегочной системы, и, в третьих, потенциальным возбудителям БА у детей должна быть присуща условная патогенность. Доказано, что анамнестически для детей, больных БА, характерен высокий инфекционный индекс, преимущественно определяемый часто повторяемыми острыми респираторными заболеваниями [110, 188, 217, 239, 313]. Отношение перенесенных инфекционных заболеваний к возникновению БА, по-видимому, определяется прогрессивным снижением неспецифических факторов иммунологической реактивности организма [16, 53, 69, 153, 189, 201, 259]. При этом возбудитель оказывает опосредованное повреждающее действие на структуры бронхолегочного аппарата из очага персистенции, наиболее часто расположенного в ротоглотке. Доказано, что БА у детей в иммунологическом плане представляет собой вторичный иммунодефицитный процесс, характеризующийся аллергическими реакциями различной степени выраженности по немедленному и замедленному типам [44, 69, 138, 154, 190, 315].

Этиологическая реализация инфекционного фактора при развитии БА у детей определяется не особенностями органотропной активности в отношении бронхолегочных структур, а способностью прогрессивно сенсибилизировать организм ребёнка и этим самым формировать скомпрометированную по выраженности неспецифической и специфической иммунореактивности основу для индукции развития БА. Универсальная способность сенсибилизировать организм приводит к общему знаменателю этиологические потенции в отношении БА абсолютного большинства бактериальных и вирусных возбудителей острых респираторных и инфекционных заболеваний бронхолегочной системы. Это полностью согласуется с обширными сведениями литературы об анамнестической связи БА с перенесенными инфекционными и респираторно-вирусными заболеваниями, а также с причинной связью заболевания с проведением календаря плановых прививок, т.к. каждая прививка в своём побочном выражении отягощает аллергостатус ребёнка, а следовательно, оказывает влияние на изменение исходного уровня неспецифической и специфической иммунореактивности организма [21, 24, 29, 44, 45, 127, 299].

Таким образом, потенциальные возбудители, этиологически определяющие БА у детей, проявляют своё этиологическое воздействие не через спектр присущих патогенных или условно патогенных свойств гноеродности, а через сенсибилизацию организма ребёнка, сопровождающуюся изменениями местных и системных факторов иммунитета. Такая трактовка этиологического участия инфекционного агента в определении БА у детей позволяет объяснить анамнестическую и сопутствующую связь развития БА с тонзиллитами и другими инфекционно-аллергическими заболеваниями [53, 66, 70, 98, 161, 333].

Спорным в оценке этиологического участия инфекционного агента в определении БА следует считать необъяснимость положения о том, почему формирующаяся инфекционная аллергия органотропно проявляется в отношении клеточно-тканевых структур бронхолегочной системы [201, 221, 234, 236, 321, 332].

Очевидно, положительный ответ на этот вопрос можно получить, опираясь на достижения современной микробиологии и инфекционной иммунологии [69, 104, 105, 126, 217, 305] изучение принципов адаптации бактерий и вирусов к паразитированию в организме и в ряде последующих исследований [119, 134, 152, 306, 322, 330] было доказано, что эффект облигатного паразитизма бактерий и вирусов в значительной степени зависит от способности варьировать своим антигенным составом в плане приобретения мимикрирующих (гетерофильных) антигенов, общих с антигенами определённых органов и тканей организма-хозяина. Вследствие этого персистирующие в организме инфекционные агенты выходят из под адекватного иммунологического контроля и оказывают сенсибилизирующий эффект с поправкой на антигенные компоненты, однотипные клеточно-тканевым структурам бронхолегочной системы [24, 110, 141, 188, 217, 312].

Наконец, необходимо ответить и на последний вопрос по обоснованию этиологической роли инфекционного агента в определении БА у детей: почему в очагах инфекции (преимущественно расположенных в носоротоглотке) потенциальные возбудители БА у детей приобретают мимикрирующие антигены, однотипные антигенам клеточно-тканевых структур бронхолегочной системы? В современной литературе не проведена систематизация сведений по вопросам антигенной адаптации микроорганизмов к клеточно-тканевым структурам организма. Единичными сообщениями показано, что различия определяют не столько особенности организации клеточно-тканевых структур организма, сколько различия в химической и антигенной характеристике межуточной соединительной ткани, специализированной относительно каждого органа и системы [61, 110, 155, 161, 269, 275].

В условиях длительного персистирования в зоне инфекта, удалённого от бронхолегочной системы, но приближенного по однотипности химической и антигенной организации межуточной соединительной ткани, микроорганизмы (бактерии или вирусы), противостоят защитным реакциям организма, прежде всего фагоцитозу, приобретают в своём антигенном составе компоненты, однотипные составу межуточной соединительной ткани данного органа или системы [24, 142, 155, 160, 202, 268].

Из этого следует, что в процессе персистенции и приобретения мимикрирующих антигенов потенциальные возбудители приобретают способность оказывать сенсибилизирующее действие на организм ребёнка не только за счёт истинно бактериальных (вирусных), но и приобретенных мимикрирующих антигенов. В связи с однотипностью химической и антигенной организации межуточной соединительной ткани в зоне ворот инфекции и в бронхолегочной системе под иммунологический контроль закономерно попадают клеточно-тканевые структуры бронхолегочной системы [7, 104, 119, 208, 217, 310].

Таким образом, одной из гипотез обоснования этиологического участия инфекционного агента в развитии БА у детей можно, по-видимому, считать аллергезирующее действие на организм длительно персистирующего в зоне ворот инфекций микроорганизма, имеющего в своём составе мимикрирующие антигены к клеточно-тканевым структурам бронхолегочной системы [94, 118, 128, 177, 200, 207].

Отказ от представления о непосредственном токсико-деструктивном влиянии возбудителя на клеточно-тканевые структуры бронхолегочной системы при допущении способности сенсибилизации организма антигенными структурами бронхолегочной системы в значительной мере объединяют инфекционные и неинфекционные этиологические факторы БА у детей, патогенез которой зависит от прогрессирующих аутоиммунных реакций организма [69, 136, 140, 225, 299, 317].

При этом динамику формирования аллергостатуса детей, больных БА, характеризует «истинно» инфекционная аллергия, связанная с высоким инфекционным индексом перенесенных острых респираторных и инфекционных заболеваний с поправкой на мимикрирующие бактериальные или вирусные антигены, однотипные антигенам клеточно-тканевых структур бронхолегочной системы, и, наконец, истинная аутоаллергия, органотропная структурам бронхолегочной системы [42, 87, 105, 278, 330].

Известно, что в промышленном производстве для получения бактериальных аллергодиагностикумов в качестве штаммов-продуцентов используются референс-культуры. Это исключает наличие в их антигенном составе мимикрирующих антигенов, в том числе однотипных антигенам клеточно-тканевым структурам бронхолегочной системы [4, 19, 70, 166, 203, 292].

Вместе с тем, рассматривая перспективы использования бактериальных аллергенов для аллергодиагностики (иммунодиагностики) БА у детей, можно допустить, что при выделении из мокроты штаммов, содержащих в своём составе мимикрирующие антигены клеточно-тканевых структур бронхолегочной системы, это диагностическое направление может получить реальное развитие [24, 142, 201, 217, 267, 273].

Анализ динамики формирования БА у детей позволяет допустить, что экзогенные и эндогенные факторы обуславливают начальные иммуноаллергические, цитотоксические, и аутоиммунные реакции, сохраняя в последующем патогенетически сопутствующую роль, а ведущим фактором составляющим сущность патогенеза БА, является самовоспроизводство аутоиммунных нарушений в системе гуморального или клеточного цитотоксического контроля неповрежденного бронхиального и альвеолярного эпителия. Наличие шокового органа, изменение иммунореактивности с развитием самовоспроизводящихся цитотоксических аффектов не только не исключает, но, более того, подтверждает возможность постоянного присутствия и влияния инфекционно-аллергического компонента за счет нормальной, сопутствующей транзиторной непатогенной, условнопатогенной и патогенной микрофлоры [16, 19, 49, 155, 305, 306].

1.2 Проблемные вопросы патогенеза бронхиальной астмы

Подходя к рассмотрению проблемных вопросов БА, нельзя не отметить, что при наличии обширных сведений литературы о нарушении функции клеточной кооперации, дисфункций и иммунологических изменений, эти данные не учитывают первоисточника патологического процесса, а именно - несостоятельности макрофагов в отношении индуцирующего агента [23, 53, 71, 185, 265, 290].

В литературе не приведено достаточного количества сведений, как отражается показатель завершенности или незавершенности фагоцитоза макрофагами в последующем определении патогенеза БА. Тем не менее надо признать, что эффект завершенного фагоцитоза сопровождается инактивацией и элиминацией патогена, то есть инфекционный или атопический процесс заканчивается на индуктивной стадии за счет активации лизосомальных ферментов макрофагов. В случае незавершенного фагоцитоза в инактивацию патогена включается кооперация компетентных клеток, которая компенсирует снижение фагоцитарной функции макрофагов [20, 105, 110, 283, 285, 311].

Описанные эффекторные функции макрофагов в очаге воспаления следует считать следствием незавершенного фагоцитоза макрофагов. При этом сенсибилизированные или «иммунные» макрофаги обнаруживают способность вырабатывать в очаге воспаления эффекторные молекулы неферментативной природы (флогогены), которые стимулируются ЦИК. В результате этого половина количества арахидоновой кислоты макрофагов превращается в метаболически активные метаболиты, состоящие на 50% из ПГ Е и на 15-30% - из LTC₄ [25, 42, 69, 310, 317, 325].

Арахидоновая кислота или эйкозотетраеновая кислота (ЕТЕ) относится к полиненасыщенным жирным кислотам, содержащихся в фосфолипидах клеточных мембран [1, 62, 103, 269, 276, 342].

Свободная арахидоновая кислота образуется в клеточной мембране двумя путями: под действием фосфолипазы А₂, которая отщепляет ацильную группу с позиции 2-фосфатидилхолина и фосфатидилэтаноламина, либо по этапам - под действием фосфолипазы С и диацилглицероллипазы. При стимуляции макрофагов объекты незавершенного фагоцитоза или мембраноактивные агенты приводят к мобилизации из мембран клеток арахидоновой кислоты, метаболизм которой протекает по двум путям. Первый неферментативный путь образования ПГЕ₂ и ПГD₂ достигается под действием ПГI₂-синтетазы с образованием ПГI₂ (простациклина) или под действием тромбоксанА₂-синтетазы в ТхА₂, ПГI₂-нестабильных соединений. При этом ПГI₂ способен оказывать сосудорасширяющее и бронхоспазмолитическое действие и тормозить агрегацию тромбоцитов. В то время как ТхА₂ сокращает гладкую мускулатуру сосудов и бронхов, ускоряет агрегацию тромбоцитов [123, 130, 141, 209, 315, 339].

Таким образом, при этом пути образуются производные с взаимопротивоположными свойствами. Следует отметить, что окисление арахидоновой кислоты и ee производных резко нарастает после стимуляции макрофагов эндотоксином, ЦИК и зимозаном [11, 44, 115, 211, 262, 311].

Липоксигеназный путь превращения арахидоновой кислоты начинается с образования гидропероксиэйкозатетраеновых кислот (HPETE), которые затем могут проходить через систему глютатион-пероксидазы и превращаться в соответствующие гидроксиэйкозатетраеновые кислоты (HPETE) и лейкотриены LTD₄; LTC₄, которые комплексно определяют биологическую активность, характеризуемую как «медленно реагирующая субстанция анафилаксии» (MPC-A) [64, 106, 209, 277, 325, 342].

Экспериментально установлено, что лейкотриены участвуют во всех четырех основных механизмах, ведущих к бронхообструкции. В условиях in vitro LTC₄ и LTD₄ проявляют в 1000 раз большую контрактильную активность, чем гистамин. У больных БА in vitro LTD₄, как бронхоконстриктор, оказался в 140 раз более активным по сравнению с гистамином. Контрактильная активность LTE₄ окончательно не ясна, но однозначно ниже LTC₄ и LTD₄. Роль LTB₄ окончательно не выяснена. Выделяемые активированными альвеолярными макрофагами, лейкотриен B₄ (LTB₄) и ФАТ обладают свойствами хемоаттрактантов для эозинофилов и участвуют в их активации, проявляющейся увеличением синтеза липидных медиаторов (LTC₄, LTD₄, LTE₄, ФАТ, тромбоксаны) и цитокинов (ИЛ-4, TNFa, ИЛ-6, GМ-CSF) [86, 131, 185, 220, 227, 325].

В то же время подкожное введение LTC₄, LTD₄ и LTE₄ вызывает гиперемию и образование волдыря, что указывает на их способность повышать проницаемость сосудов и увеличивать отечность тканей. Кроме того, лейкотриены способствуют гиперсекреции, образованию бронхиальных «пробок», а также положительному таксису нейтрофилов и в меньшей степени - эозинофилов (LTB₄) [105, 130, 142, 212, 233, 338].

C учетом общего происхождения простагландинов (ПГ) и LT дисфункция их синтеза взаимообусловлено предопределяет снижение фагоцитарной активности макрофагов. Последние приводит к компенсаторному включению Т-лимфоцитов в иммунный ответ, гиперпродукции Ig Е, что способствует дальнейшей стимуляции макрофагов [2, 5, 141, 235, 286, 318].

Наконец, существенный интерес представляют данные о том, что фагоцитарная активность макрофагов угнетается факторами аллeргической реакции, главным из которых является основной белок эозинофилов, выделяющийся в повышенной концентрации этими клетками [43, 101, 185, 213, 219, 229]. Закономерное привлечение эозинофилов к компенсации фагоцитарной недостаточности микро- и макрофагов в значительной мере влияет на динамику формирующегося заболевания [106, 131, 142, 291, 318, 326].

Эозинофилы как форменные элементы крови обладают рядом уникальных биологических свойств. Они могут на своей поверхности экспрессировать рецепторы для Fc фрагмента IgG и IgE, С₄, С₉, С₃-фракции системы комплемента. У некоторых из них выявлены рецепторы к IgM и хемотаксическому фактору. Следует отметить, что эозинофилы в какой-то мере являются объективными индикаторами воспаления и аллергического статуса организма. Последнее предопределено особенностями ряда компонентов гранул эозинофилов к инактивации медиаторов воспаления. Так, установлено, что арилсульфактаза В эффективно инактивирует МРС-А и лейкотриены, фосфолипаза D - соответственно МРС-А и ФАТ, киназа - кинины, гистаминаза - гистамин, лизофосфолипаза D - предохраняет мембрану эозинофилов от экзогенных фосфолипидов, эозинофильный ингибирующий фактор предупреждает выделение гистамина из тучных клеток [104, 162, 291, 307, 314, 339].

Рассматривая физиологическую роль эозинофилов, следует отметить, что они служат медиаторами тканевого гомеостаза, участвуют в определении антигельминтного и противоопухолевого иммунитета, обеспечивают противовоспалительный эффект путем инактивации таких медиаторов воспаления, как гистамин, МРС-А, гепарин, лейкотриены и, что немаловажно, обладают способностью к фагоцитозу ЦИК, антител и некоторых микроорганизмов [20, 92, 105, 113, 126, 314, 326].

Эозинофилы также способны оказывать цитотоксическое действие на антиген-несущие клетки-мишени, альвеолярный эпителий, что в условиях патогенеза бронхиальной астмы проявляется повреждением эпителиального барьера легких [44, 101, 229, 241, 317].

В кооперации клеток, обеспечивающих целенаправленную контакт - индукцию в развитии БА, тучным клеткам отводится одно из ведущих значений. Топографически сосредоточенные в ткани бронхов тучные клетки количественно повышаются от трахеи к дистальным отделам бронхов и бронхиол [10, 29, 61, 69, 92, 287].

Такая топономика тучных клеток в дыхательном аппарате в значительной мере характеризует потенциал его реактивности, направленной на элиминацию антигена клеточными элементами в зонах, где невозможна механическая эвакуация за счет слизеотделения. При этом следует отметить, что аналогичные закономерности присущи также эозинофилам [61, 66, 101, 200, 209].

Это в какой то мере подтверждает кооперативное воздействие эозинофилов и тучных клеток на патогенный фактор развития бронхиальной астмы [13, 16, 108, 220, 285, 300].

Установлено, что если в физиологических условиях количество тучных клеток пропорционально возрастает от поверхности слизистой вглубь эпителиального слоя, то при таких патологических состояниях, как обструктивный бронхит, они перераспределяются на поверхность слизистой. При этом показано, что инфильтрирующие тучные клетки обнаруживают определенные морфологические и биологические отличия от исходных и характеризуются как «атипичные». Для них присущи меньший размер, более округлая форма, менее выраженная метахромазия гранул, наличие химотрипсиноподобного энзима, двух протеаз вместо одной и уменьшенное содержание гистамина. На активацию «атипичных» тучных клеток и их дегрануляцию существенное влияние оказывают IgE, связанные с рецепторами, вызывая высвобождение медиаторов и цитокинов (ИЛ-4, ИЛ-5, тумор-некротизирующий фактор - TNF_б), опосредующих развитие воспаления дыхательных путей [36, 52, 105, 222, 258, 265]. В свою очередь атипичные тучные клетки выделяют ПГD₂; LTC₄. LTЕ₄ и ФАТ проявляют выраженную хемотаксическую активность для нейтрофилов и эозинофилов и оказывают бронхоспастический эффект [10, 53, 101, 104, 130, 227].

Длительная дегрануляция «атипичных» тучных клеток приводит к развитию склерозирования элементов соединительной ткани бронхов и нарастающей морфофункциональной недостаточности бронхолегочной системы [61, 228, 237, 244, 267].

Рассматривая основные звенья патогенеза БА у детей, необходимо учитывать особенности изменения гомеостаза тромбоцитов. Повышение числа тромбоцитов может рассматриваться в патогенезе БА как компенсаторный эффект на недостаточность фагоцитарной способности гранулоцитов. При этом тромбоциты выделяют лизоцим, бета-лизины, плакины, обладающие бактерицидными свойствами. Одновременно тромбоцитам присуща и иммунорегуляторная функция, связанная с наличием особой группы соединений - простагландинов (ПГ) и лейкотриенов (LT), способных модулировать иммунный ответ на различные антигены [53, 77, 117, 258, 262, 338].

Вместе с этим тромбоциты являются закономерным компонентом в развитии воспаления, что послужило основанием назвать их «воспалительными» клетками [107, 112, 115, 123, 292]. В их составе найдены ряд факторов, имеющих отношение к воспалению и аллергическим реакциям. Так, в б-гранулах тромбоцитов выявлены в-тромбоглобулины и митогенный фактор, которые активируют миграцию лейкоцитов и фибробластов, способствуя репаративным процессам в тканях [209]. Тромбоциты также способны повышать фагоцитарную активность лейкоцитов более чем в 3 раза. Одновременно ФАТ является одним из мощных спазмогенов, превышающим активность гистамина, резко повышает сосудистую проницаемость, индуцирует селективное повышение бронхиальной реактивности и бронхиальной секреции, составляющими симптомокомплекс бронхиальной астмы у детей [16, 69, 116, 190, 209, 243].

У детей, больных бронхиальной астмой, отмечается инфильтрация бронхов лимфоцитами, увеличение их количества обнаруживают и в бронхоальвеолярной лаважной жидкости, при этом наблюдается изменение соотношения CD₄+CD₈+Т-лимфоцитов. CD₄+лимфоциты являются основным продуцентом цитокинов. Воздействие причиннозначимых аллергенов активирует преимущественно ТН₂-лимфоциты, что ведет к увеличению синтеза и секреции GM-CSF, TNF_б, ИЛ-1, ИЛ-2, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 [33, 58, 107, 138, 266, 271].

ИЛ-1, ИЛ-2, TNF_б «запускают» воспалительный процесс, ИЛ-3 и GM-CSF стимулируют образование эозинофилов в костном мозге, ИЛ-3 поддерживает жизнедеятельность тучных клеток и эозинофилов в слизистой бронхов, CM-CSF увеличивает синтез эозинофилами лейкотриенов, ИЛ-4, вырабатываемый лимфоцитами, способствует продукции IgE В-клетками, ИЛ-5 влияет на активацию и миграцию эозинофилов, активирует созревание их в костном мозгу, облегчает проникновение эозинофилов в ткани, через ФАТ потенцирует хемотексис эозинофилов. TNF_б вызывает гиперреактивность бронхов и увеличивает экспрессию адгезивных молекул на эндотелиальных клетках. ИЛ-4, ИЛ-5, ИЛ-6 принимают участие в синтезе В-лимфоцитами IgE [5, 57, 141, 149, 157, 192, 235].

Цитокины участвуют в различных звеньях патогенеза БА, определяют природу инфильтрируемых клеток, их активность и соответственно тяжесть течения БА [67, 71, 106, 108, 139, 332].

Клеточные элементы, такие как альвеолярные макрофаги, тучные клетки, эпителиальные клетки слизистой бронхов, а также нейтрофилы, лимфоциты, эозинофилы, тромбоциты и моноциты, высвобождают под действием антигенов и цитокинов Т-лимфоцитов большое количество высокоактивных медиаторов или так называемых «новых» медиаторов, поддерживающих бронхиальное воспаление: альвеолярные макрофаги - ЭХФ (эозинофильный хемотаксический фактор), НХФ (нейтрофильный хемотаксический фактор), ПГ (простагландины), ЛТ (лейкотриены), Тх (тромбоксан), ФАТ (фактор агрегации тромбоцитов); тучные клетки: гистамин, ЭХФ, НХФ, ПГ, ЛТ, Тх, ПФА (простагландиновый фактор анафилаксии); эпителиальные клетки: ГТК (гидроксиэйкозотетраеновая кислота); нейтрофилы: ЛТ, ФАТ; лимфоциты: ЭХФ, НХФ; эозинофилы: ЛТ, ФАТ, основной протеин; тромбоциты: ГТК, ФАТ; моноциты: НХФ, Тх [158, 184, 185, 236, 264, 292].

Участие многих клеток в патогенезе БА опосредовано высвобождением медиаторов, определяющих воспалительные и патоморфологические изменения в слизистой бронхов: бронхоспазм вызывают гистамин, ПГ, ЛТ, Тх, ФАТ, брадикинин; гиперсекрецию - гистамин, ПГ, ЛТ, ГТК, ПФА; десквамацию эпителия - радикалы, основной радикал; клеточную инфильтрацию: ЭХФ, НХФ, ЛТ, ГТК, ФАТ, ВФА; отек слизистой: гистамин, ПГ, ЛТ, ФАТ, брадикинин; истощение базальной мембраны: радикалы, энзимы. [18, 20, 26, 61, 229, 262].

Таким образом, характер выявляемых у больных бронхиальной астмой изменений в дыхательных путях дает основание говорить об определяющей роли хронического воспаления бронхов в ее развитии, которое является основой для возникновения обструкции бронхов и бронхиальной гиперреактивности [27, 104, 163, 227, 269, 332].

В основе патогенеза БА заложены две основные закономерности. Первая - повышенная реактивность бронхов к действию факторов внешней среды, эндогенных медиаторов, иммунологических реакций и парасимпатической вегетативной нервной регуляции. Вторая - недостаточность адаптационных механизмов, которые определяют устойчивость к стрессу и контролируют не только бронхиальный тонус, но и устойчивость к гипоксии как дыхательного, так и тканевого генеза, способствующие развитию и прогрессированию хронического бронхолегочного процесса [39, 42, 55, 143, 150, 213].

Отмечается что на развитие бронхоспазма при БА у детей определённую роль играет дисбаланс в системе цАМФ и цГМФ в плазме крови особенно в приступный период БА и при тяжелом течении заболевания. Снижение уровня цАМФ в сыворотке крови сочеталось со снижением активности аденилатциклазы (АЦ) и значительным повышением цАМФ - зависимой фосфодиэстеразы (ФДЭ) при этом повышается уровень цГМФ, что приводит к дестабилизации клеточных мембран и повышенной дегрануляционной активности эффекторных клеток. В регуляции многих биологических процессов в организме цАМФ и цГМФ выступают как антагонисты. Рядом авторов указывается на связь цАМФ с симпатическим отделом, а цГМФ - с парасимпатическим отделом вегетативной нервной системы что находит своё отражение в клинических особенностях течения БА у детей [111, 112, 117, 142, 166, 209].

Ряд авторов отмечает роль наследственных факторов в развитии и особенностях течения БА, определённое значение отводят распределению антигенов системы тканевой совместимости HLA (Human Leucocyte Antigens) у больных с различными клиническими проявлениями заболевания. Выявлено несколько антигенов HLA с которыми связывают риск возникновения БА. Так установленна зависимость между наличием определённого антигена и тяжестью течения заболевания. Риск возникновения БА может быть связан с такими антигенами как А₂₈, BW₁₆, BW₂₁. С антигенами HLA - А₂, и BW₁₆ связано тяжелое, а с антигенами А₉, В₇, BW₂₁ - лёгкое течение [154, 166, 175, 231, 298, 303]. Рядом авторов отмечено что активация данных антигенов гистосовместимости при БА в свою очередь может приводить к разблокировке генов ответственных за процесс апоптоза (гибели клеток), что в свою очередь повышает продукцию аутоантител к клеточно - тканевым структурам бронхолегочной системы у данного контингента детей. Приобретенные биологические дефекты формируются в антенатальном и постнатальном периодах и могут быть связаны с конфликтными ситуациями периода беременности(гестозы) и патологией беременности [41, 80, 183, 197, 231, 262, 271].

Апоптоз - это запрограмированный вид гибели клетки, характеризующийся: функционально - необратимым прекращением её жизнедеятельности; морфологически - потерей микроворсинок и межклеточных контактов, конденсацией хроматина и цитоплазмы, уменьшением объёма клетки (сморщиванием), образованием пузырьков из плазматических мембран, фрагментацией клетки и образованием апоптозных телец; биохимически гидролизом белков цитоплазмы и межнуклеосомным распадом ДНК; генетически-структурно-функциональной перестройкой генетического аппарата и завершающейся её поглощением макрофагами и (или) другими клетками [35, 66, 97, 100, 270, 282].

Програмированная и «спонтанная» гибель клеток в том числе и бронхолегочной системы путём апоптоза одновременно происходит с некрозом части клеток, т.к. в индукции и регуляции этой формы гибели участвуют те же самые молекулы и их каскады, что и при развёртывании апоптоза, хотя имеются и собственные «некротические» участки, а апоптические тельца также подвергаются некрозу, что способствует повышению выработке аутоантител к данным клеточно-тканевым структурам [8, 53, 65, 67, 140, 210, 218].

С определением сенсибилизирующей роли микроорганизмов было установленно участие в патогенезе БА ГЗТ. И если по началу существовало мнение о том что бактериальные антигены способны индуцировать ГЗТ, то в настоящее время доказано что они способны вызывать и реакции ГНТ [108]. Реакции ГЗТ при БА вызываются главным образом бактериями и дрожжевыми грибами рода Candida и рядом химических веществ, что определяет особенности развития клинических форм и степеней тяжести течения БА. В настоящее время ряд авторов полагает, что выраженность ГНТ и ГЗТ, а также их взаимоотношения при БА могут быть представлены изолированно, либо одновременно потенцируя друг друга или в течение заболевания последовательно сменяются одни реакции на другие, обеспечивая бронхоконстрикторный эффект [7, 107, 134, 201, 227, 273].