Endotoxinemia and its role in immune disorders in bronchial asthma in children

Abstract

The importance of endotoxinemia and its role in immune disorders in bronchial asthma in children are studied. The pronounced correlation of the plasma endotoxin level with the attack rate, the increasse of the attack duration and remission prolongation is revealed. The immunologic indices change differently. The data obtained confirm the pathogenetic importance of endotoxinemia in bronchial asthma in children requiring new approaches to the therapy taking into account the revealed disorders.

Full Text

Одним из актуальных направлений в современной аллергологии продолжает оставаться изучение патогенетических механизмов аллергических заболеваний. Существенным фактором, влияющим на формирование реактивности организма, является системная эндотоксинемия [4]. Эндотоксин в организме вызывает ме­таболические нарушения, снижение окислительно-восстановительных про­цессов, “медиаторный хаос”, респира­торный дистресс-синдром [1, 2, 3], что позволяет предположить возможное его участие в патогенезе бронхиальной астмы.

Целью работы являлось изучение зна­чимости эндотоксинемии в иммунных нарушениях при бронхиальной астме у детей.

Под наблюдением находились 66 де­тей в возрасте от 10 месяцев до 15 лет. У 46 из них была бронхиальная астма, остальные дети (20 чел.) были практи­чески здоровыми, без аллергически из­мененной реактивности, без хроничес­ких заболеваний и очагов инфекции (контрольная группа). Мальчиков было 67,1%, девочек — 32,9%. До 3 лет было 11% детей, от 3 до 7 лет — 20,7%, от 7 до 15 лет — 68,3%. В клинической струк­туре атопическая бронхиальная астма со­ставляла 71,3%, неатопическая — 28,7%. Легкое течение заболевания отмечалось у 21% детей, среднетяжелое — у 64,2%, тяжелое — у 15,8%. Детям проводились углубленное клиническое и параклини­ческое обследования, рентгенография органов грудной клетки, пневмотахо­метрия, пикфлоуметрия, аллергологи­ческий и комплексный иммунологичес­кий анализы. Уровень эндотоксина в крови определяли по LAL-тесту соглас­но инструкции фирмы производителя (Sigma, USA).

Период обострения бронхиальной астмы у детей характеризуется увеличе­нием уровня плазменного эндотоксина при атопической форме до 0,90±0,34 EU (Р<0,001), при неатопической — до 1,95±0,21 EU (Р<0,001). В контрольной группе он составляет 0,002±0,001 EU. Уровень эндотоксина зависел от тяжес­ти заболевания (см. рис.). Так, при тя­желом течении атопической бронхиаль­ной астмы в периоде обострения содер­жание эндотоксина составляло 1,99±0,59 EU (Р<0,001), что соответственно в 12,4 и 3,6 раза выше, чем при легком и сред­нетяжелом течении. Причем, чем чаще (г=0,68; Р<0,05) и длительнее были при­ступы (г=0,64; Р<0,05), тем больше по­вышался уровень эндотоксина в крови.

При частых приступах (более одного раза в неделю) показатели эндотокси­немии были наиболее высокими —1,69±0,61 EU, что в 2,9 раза превышало таковые при частоте приступов от 2 до 3 раз в месяц -0,57 ±0,17 EU (Р<0,01) и было в 6,2 раза выше, чем при более редких приступах (один раз в месяц и реже) -0,27±0,15 EU (Р<0,001). При длительности приступа более 7 часов содержание эндотоксина в крови дос­тигало 1,19+0,08 EU, что было в 6,6 раза выше, чем при быстро купируемом при­ступе — от 40 минут до одного часа (0,18±0,08 EU; Р<0,05). 

Динамика эндотоксинемии при бронхиальной астме в зависимости от периода заболевания и его тяжести

В периоде ремиссии бронхиальной астмы уровень эндотоксина в крови снижался до 0,13±0,06 EU (Р<0,001) при атопической форме и до 0,48±0,13 EU (Р<0,001) — при неатопической, то есть соответственно в 6,9 и в 4,1 раза. При атопической форме темпы снижения по­казателей эндотоксинемии были выше, чем при неатопической. При любой сте­пени тяжести заболевания содержание эндотоксина в периоде ремиссии дос­товерно превышало показатели конт­рольной группы (Р<0,001). Выявлена вза­имосвязь уровня эндотоксина с длитель­ностью ремиссии (г=0,59; Р<0,05): при ее продолжительности от одного до 2 месяцев он составлял 1,28±0,47 EU, что было выше в 3,7 и 8,5 раза, чем при ее длительности от 3 до 4 месяцев (0,34±0,26 EU) и от 5 до 6 месяцев (0,15±0,08 EU) соответственно (Р<0,05). Итак, чем выше уровень эндотоксина в крови, тем меньше продолжительность периода ремиссии.

Таблица 1

Уровень эндотоксина (EU) у детей с атопической бронхиальной астмой в зависимости от тяжести заболевания (М±m)

Степень тяжести	Обострение	Ремиссия
Легкая (n = 11)	0,16 ± 0,06*	0,01 ±0,01
Средняя (n = 12)	0,55 ± 0,07*	0,05 ±0,03
Тяжелая (n =12)	1,99 ±0,59	033 ±0,02

* Р<0,001 по отношению к показателям тя­желой формы.

При бронхиальной астме у детей установлена прямая корреляция между содержанием плазменного эндотоксина и показателями гемограмм: с содержани­ем эозинофилов в крови (г=0,32; Р<0,05) и палочкоядерными нейтрофи­лами (г=0,34; Р<0,05). С другими пока­зателями гемограммы достоверных свя­зей не выявлено. Таким образом, у де­тей с бронхиальной астмой имеется достоверная взаимосвязь уровня эндо­токсина с одним из основных маркеров аллергии — эозинофилией. Это подтвер­ждает данные о том, что эозинофилы являются основными акцепторами эн­дотоксина [5].

Уровень эндотоксина при атопичес­кой бронхиальной астме достоверно взаимосвязан с комплексом иммуноло­гических показателей клеточного, гу­морального звеньев иммунитета и системой нейтрофильного гранулоцита (табл. 2). Установлена достоверная отрицательная корреляция, показывающая обратную взаимосвязь между содержанием плаз­менного эндотоксина и количеством СD3+-Т-лимфоцитов (Р<0,05), CD8+-T лимфоцитов (Р<0,05), СВ56+-Т-лимфоцитов (Р<0,05), НСТсп (Р<0,05), HCNct (Р<0,05) и положительная взаимосвязь с уровнями CD 19+-В-лимфоцитов (Р<0,05), IgE (Р<0,05) и ЦИК (Р<0,05) Итак, чем выше уровень эндотоксинов у детей с атопической бронхиальной аст­мой, тем выраженнее угнетение клеточ­ного звена иммунитета, в том числе суп­рессорных функций, и активация гумо­рального звена с гиперпродукцией IgE и образованием ЦИК, а также угнете­ние метаболических процессов в клет­ке, что подтверждается обратной кор­реляцией с НСТ-тестом.

Таблица 2

Взаимосвязь уровня эндотоксина с показателями комплексного иммунологического обследования

Показатели иммунограммы	Коэффициенты корреляции
СОЗ+-Т-лимфоциты,,%	-0,28*
СЭ4+-Т-лимфоциты, %	-0,09
СЭ8+-Т-лимфоциты, %	-0,36*
Иммунорегуляторный индекс (ИРИ)	0,15
СО56+-Т-лимфоциты, %	-0,36*
СО19+-В-лимфоциты, %	0,28*
IgA, г/л	-0,05
IgG, г/л	0,02
IgM, г/л	0,15
IgE.KE	0,49*
ЦИК, ед.опт.пл.	0,30*
СН50, ед.	-0,05
НСТсп, %	-0,32*
НСТст, %	-0,29*
ФИзІарІі., %	-0,03
ФЧ staph.	-0,02
ФИлат., %	0,19
ФЧлат.	0,21

*Р<0,05-достоверные коэффициенты корреляции

Таким образом, у детей как при ато­пической, так и при неатопической формах бронхиальной астмы имеет мес­то эндотоксинемия, наиболее выражен­ная в периоде обострения и при тяже­лых формах заболевания. Выявлена от­четливая корреляция уровня плазменного эндотоксина с частотой приступов, уве­личением их продолжительности и дли­тельностью ремиссии. Изменения имму­нологических показателей при эндо­токсинемии у детей с атопической бронхиальной астмой имеют разнонап­равленный характер, проявляющийся угнетением клеточного звена иммуни­тета, в том числе супрессорной актив­ности, стимуляцией гуморального зве­на с повышением содержания CD 19+ В-лимфоцитов и гиперпродукцией IgE и ЦИК, снижением НСТсп и НСТст, свидетельствующим о нарушении мета­болизма клетки и ослаблении резервных возможностей организма. Полученные данные подтверждают патогенетическую значимость эндотоксинемии при брон­хиальной астме у детей, что требует но­вых подходов к терапии с учетом выяв­ленных нарушений.