Клинички значај ендотелне дисфункције код деце са рекурентним опструктивним бронхитисом и бронхијалном астмом

Бронхијална астма (БА) једна је од најчешћих дечјих болести. Епидемиолошке студије последњих година указују да 5 до 10% деце пати од ове болести, и та бројка се повећава сваке године. Повећање морталитета од бронхијалне астме и број хоспитализација у педијатријским установама такође је озбиљна забринутост. Последњих година, ендотелна дисфункција је од великог интереса за истраживаче који проучавају механизме развоја бронхијалне астме. Ендотел је метаболички активан, високо специјализован монослој ћелија које облажу све крвне судове људског тела. Ендотелне ћелије, специфично реагујући на различите молекуларне сигнале, обављају разне функције, укључујући транспорт, баријерну, учествују у метаболизму екстрацелуларног матрикса, биосинтези различитих цитокина, ангиогенези, регулишу процесе згрушавања крви, васкуларни тонус и имуно-инфламаторне реакције, учествују у производњи и метаболизму азотног оксида. Ендотел учествује у регулацији системског и плућног васкуларног тонуса формирањем и ослобађањем вазодилататорних и вазоконстрикторних супстанци, посебно ендотелина-1 и ендотел-зависног релаксирајућег фактора - азотног оксида (NO). Дисфункција ендотела, која настаје под утицајем штетних агенаса (механичких, инфективних, метаболичких, имунокомплексних итд.), нагло мења смер његове ендокрине активности у супротан: формирају се вазоконстриктори, ендотелини, коагуланти. Дисфункција ендотела ремети однос између NO (антитромбоцитни агенс, антикоагулант, вазодилататор) и пероксинитрата - метаболита NO, што повећава ниво оксидативног стреса, што доводи до различитих патофизиолошких реакција. У последњој деценији, истраживачи су истицали штетни ефекат проинфламаторних цитокина (IL-1-β, TNF-a, IL-8 итд.) на васкуларни ендотел, покрећући каскаду процеса од локалне вазоконстрикције и ослобађања фактора раста до процеса ремоделирања васкуларног зида. У том смислу, питање везе између имуно-инфламаторне активације и стања васкуларног ендотела код пацијената са бронхијалном астмом је од посебног интереса. Ендотелна дисфункција се сматра једним од могућих патогенетских механизама за развој бронхијалне астме. Морфолошки, пацијенти са бронхијалном астмом имају повећање попречног пресека субмукозног слоја крвних судова, повећање броја крвних судова у зидовима респираторног тракта и задебљање интиме. Слични елементи ремоделирања се откривају већ у детињству на позадини благог тока бронхијалне астме.

Механизми ендотелне дисфункције и васкуларног ремоделирања у респираторном тракту су још увек слабо схваћени, што је послужило као предуслов за нашу студију.

Циљ рада био је проучавање функције ендотела код деце са рекурентним опструктивним бронхитисом и бронхијалном астмом у периоду егзацербације и ремисије.

Прегледано је укупно 147 оболеле деце узраста од 1 до 17 година. Према нозолошким облицима и тежини болести, деца су подељена у групе: пацијенти са рекурентним опструктивним бронхитисом (група 1), интермитентном бронхијалном астмом (група 2), перзистентном бронхијалном астмом благог степена (група 3), перзистентном бронхијалном астмом умереног или тешког степена (група 4) током погоршања болести (респективно подгрупе 1А, 2А, 3А, 4А) и у периоду ремисије (респективно подгрупе 1Б, 2Б, 3Б, 4Б).

Ниво ендотелина-1 (ЕТ-1) у крви је одређен методом ензимског имунотестирања коришћењем стандардних реагенса компаније DRG (САД). NO у крви је одређен нивоом финалних метаболита (нитрити (NO2) / нитрати (NO3)) калориметријском методом коришћењем Грисових реагенса. Доплерова ехокардиографија срца и крвних судова је урађена на ултразвучном апарату AU 3 Partner компаније Esaote Biomedica (Италија) са мерењем просечног притиска у плућној артерији према Китобатаки. Контролну групу је чинило 13 практично здраве деце истог узраста без знакова било каквих акутних или хроничних болести.

Статистичка анализа података је извршена коришћењем статистичких пакета Excel за Windows и Statistica 7.0 за Windows.

С обзиром на недостатак података о значајности нивоа индикатора одабраних за студију код здраве деце, деца у контролној групи су прегледана ради утврђивања нормативних параметара.

Период погоршања бронхијалне астме и рекурентног опструктивног бронхитиса карактерисали су поремећаји плућне вентилације различитог степена тежине. Као што је познато, поремећаји вентилације доводе до развоја алвеоларне хипоксије, што не може а да не утиче на стање ендотелне функције.

Приликом процене параметара током периода егзацербације, ниво вазоконстрикторног фактора ЕТ-1 значајно се повећао у свим групама и био је највиши у групи деце са тешком и умереном бронхијалном астмом (подгрупа 4А). Ток болести у подгрупи 4А карактерисали су изражени поремећаји вентилације опструктивног типа, што је довело до алвеоларне хипоксије, која је снажан индуктор ЕТ-1. Поред индукујуће улоге хипоксије, ову групу пацијената карактеришу изражене имунопатолошке реакције како по интензитету, тако и по трајању тока, које такође доприносе већем ослобађању ЕТ-1 од стране васкуларног ендотела.

Спроведена анализа вишеструких поређења Крускал-Волисовом методом открила је високо значајан критеријум H (H = 38,02, p = 0,0001), што даје право тврдњи да се статистичке карактеристике нивоа ET-1 код пацијената различитих подгрупа током периода егзацербације значајно разликују једна од друге, а њихов ниво зависи од припадности пацијента одређеној подгрупи. Пошто су пацијенти подељени у групе према тежини болести, можемо говорити о постојању везе између нивоа ET-1 и тежине болести.

Дакле, у подгрупи 1А, ендотелну дисфункцију карактерисало је умерено повећање нивоа ЕТ-1 и смањење нивоа нитрата и нитрита у крви. Код пацијената у подгрупама 2А и 3А (блага бронхијална астма), на позадини умереног повећања нивоа ЕТ-1 (0,1-0,13 нг/мл), дошло је до поузданог смањења нивоа нитрита (4,44-4,64 μmol/l) у поређењу са контролом и изједначавања индикатора метаболизма NO услед релативног повећања нивоа нитрата (31,54-33,48 μmol/l). Овај дисбаланс се може сматрати прогностички неповољним због чињенице да је повећање нивоа нитрата повезано са повећаном липидном пероксидацијом, високо активним слободним радикалима и повећањем активности индуцибилне NO синтазе (iNOS) у глатким мишићима и макрофагима крвних судова. Код пацијената у подгрупи 4А са тешком бронхијалном астмом, дисбаланс је био још израженији: на позадини високог нивоа ЕТ-1 (до 0,2 нг/мл), примећена је израженија инхибиција ендотелне NO синтазе (eNOS), што се манифестовало смањењем нивоа нитрита (6,19 μmol/l) и израженом активацијом iNOS, што је резултирало повећањем нивоа нитрата и укупних NO метаболита у поређењу са контролном групом.

Да би се утврдило присуство функционалне везе између нивоа ЕТ-1 и индикатора који карактеришу ток хроничних опструктивних плућних болести, коришћен је поступак вишеструке линеарне регресије са постепеним искључивањем незначајних варијабли. Као резултат анализе, добијен је математички модел:

ET-1 = -0,00368+(0,0142 x трајање болести) + (0,00532 x PLA), са R = 0,672; R2 = 0,525; dbf = 2; F = 8,408; p = 0,001.

Коефицијент вишеструке регресије R одражава присуство статистички значајне везе између нивоа ET-1 и независних варијабли (трајање болести), као и средњег притиска у плућној артерији (PLA). Истовремено, коефицијент детерминације R2 омогућава да се утврди да је повећање нивоа ET-1 за 52,5% последица промене нивоа независних варијабли ове једначине, наиме, трајања болести (p = 0,008) и PLA (p = 0,022).

Процењујући метаболизам NO преко његових коначних метаболита (нитрити, нитрати) код деце у подгрупама, може се приметити да се он мењао у различитим правцима. Код пацијената подгрупе 1А са погоршањем рекурентног опструктивног бронхитиса, примећен је пад нивоа NO метаболита - и нитрита и нитрата - што је указивало на недостатак NO-зависне ендотелне функције, са најизраженијим смањењем нивоа нитрита. У садашњој фази, ниво нитрита у крви се сматра предиктором ендотелне eNOS активности. Ово указује на изражену инхибицију eNO синтетазе, слаб iNO одговор.

Током периода ремисије, ниво ЕТ-1 у свим групама је остао умерено повишен у распону од 0,05-0,15 нг/мл у поређењу са контролном групом и био је највише повишен у подгрупи 4Б до 0,15 нг/мл. Овакви нивои ЕТ-1 указују на то да подгрупа 4Б, у поређењу са другим подгрупама, задржава највиши метаболизам вазоконстрикторних фактора (ЕТ-1) у васкуларном ендотелу. Ово може бити последица чињенице да пацијенти са тешком бронхијалном астмом задржавају латентне опструктивне промене у функцији спољашњег дисања, алвеоларну хипоксију, што стимулише највеће ослобађање ЕТ-1 од стране ендотелних ћелија.

Високо значајан Крускал-Волисов критеријум H (H = 34,68, ^ = 0,0001), утврђен као резултат вишеструког поређења, даје право да се тврди да се статистичке карактеристике ЕТ-1 индикатора различитих подгрупа значајно разликују једна од друге, а њихов ниво зависи од припадности пацијента једној или другој групи. Дакле, као и у периоду погоршања, можемо говорити о присуству везе између нивоа ЕТ-1 и тежине болести.

Додатна анализа корелације између нивоа ЕТ-1 и индикатора тока хроничних опструктивних плућних болести открила је присуство поуздане директне везе између нивоа ЕТ-1 и ПЛА (r = +0,38, p < 0,014) код пацијената у периоду ремисије.

Метаболизам NO у испитиваним групама понаша се другачије. У групи деце са рекурентним опструктивним бронхитисом (подгрупа 1Б), примећен је пораст нивоа нитрита у крви на 5,48 μmol/l, иако остају смањени у поређењу са контролном групом, и изразит пораст нивоа нитрата на 41,45 μmol/l, што се може сматрати компензаторним одговором на ендотелни недостатак NO. У групама деце са благом бронхијалном астмом примећен је умерен пораст нитрита на 5,6-6,45 μmol/l (што је ниже него у контролној групи). Ово се може сматрати повећањем активности eNOS и заштитним дејством NO метаболита. Најизраженији дисбаланс у метаболизму NO примећен је код деце подгрупе 4Б, који се манифестовао смањењем нивоа нитрита у поређењу са фазом егзацербације и повећањем нивоа нитрата. Ови подаци могу указивати на изражену супресију eNOS чак и током ремисије и перзистентну патолошку активност iNOS.

Као резултат спроведеног истраживања, могу се извући следећи закључци.

Код деце са рекурентним опструктивним бронхитисом и бронхијалном астмом, откривене су промене у нивоима ендотел-зависних фактора (ЕТ-1 и NO метаболити) у зависности од стадијума и тежине болести.

У акутној фази болести, пацијенти свих подгрупа показали су једносмерне промене у виду повећања нивоа ЕТ-1, са најизраженијим променама код пацијената са тешком и умереном бронхијалном астмом до нивоа од 0,2 нг/мл.

Доказано је постојање функционалне везе између нивоа ЕТ-1 и индикатора који карактеришу ток хроничне опструктивне плућне болести (трајање болести) и нивоа просечног притиска у плућној артерији код пацијената са рекурентним опструктивним бронхитисом и бронхијалном астмом током погоршања болести.

Промене у нивоима метаболита NO (нитрати, нитрити) биле су вишесмерне природе, у виду перзистентног смањења нитрита у фазама егзацербације и ремисије и повећања нивоа нитрата углавном код тешке бронхијалне астме.

Код пацијената са рекурентним опструктивним бронхитисом и бронхијалном астмом откривено је присуство ендотелне дисфункције, и то израженије код пацијената у акутној фази, што се манифестовало у облику вазоконстрикције, повећања просечне PLA и нивоа ET-1, чија је синтеза индукована хипоксијом и патоимунолошким реакцијама. Истовремено, низак ниво метаболита NO (нитрита) повезан је са инхибицијом ендотелне NO синтетазе, а повећање нивоа нитрата повезано је са производњом патогеног NO (индуцибилног NO), што би могло послужити као фактор који доводи до разарања ендотела и одржавања патолошког процеса у плућима.

В. В. Пољаков, проф. А. Сенаторова. Клинички значај ендотелне дисфункције код деце са рекурентним опструктивним бронхитисом и бронхијалном астмом // Међународни медицински часопис бр. 4 2012

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]