Ларинготрахеит – междисциплинарная проблема

Дизайн исследования

Таблица 1. Показатели иммунной системы у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ

Таблица 2. Показатели врожденного иммунитета у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ

Таблица 3. Частота выявления нарушений показателей иммунной системы у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ, количество/% детей

Таблица 4. Иммунологические показатели у детей трех – девяти лет

Таблица 5. Уровень специфических IgE у детей с повторными эпизодами ООЛТ, ОРВИ и аллергическими заболеваниями (n = 40)

Введение

Коморбидность с респираторными вирусными инфекциями у часто болеющих детей, развитие острого обструктивного ларинготрахеита (ООЛТ) (код J05.0 по Международной классификации болезней десятого пересмотра (МКБ-10)) – актуальная междисциплинарная проблема педиатрии, оториноларингологии, аллергологии и иммунологии. У детей присоединение стеноза гортани при ООЛТ и других осложнениях может принимать жизнеугрожающее течение, что требует оказания скорой и неотложной медицинской помощи. Острый обструктивный ларингит в сочетании со стенозом опасен и чаще встречается у детей в возрасте от года до трех лет. Ведущая роль в его развитии принадлежит анатомо-физиологическим особенностям респираторного тракта ребенка, вирусам (гриппа, парагриппа, аденовирусам, респираторно-синцитиальным вирусам, бокавирусам, вирусно-вирусным ассоциациям), способствующим формированию воспаления в подскладочном отделе гортани, что сопровождается лающим кашлем и стенотическим дыханием [1–4]. Повторная обструкция верхних дыхательных путей встречается у 20–40% детей. У большинства эпизоды повторного ООЛТ разрешаются до семилетнего возраста [3, 5, 6]. Ларингит может сочетаться с трахеитом и бронхитом c обструктивным компонентом, а также с развитием бронхиальной астмы (БА) [6].

ООЛТ без симптомов стеноза гортани соответствует ООЛТ первой степени (компенсированный), но при респираторных инфекциях риск развития стеноза гортани сохраняется [1, 2, 7–9]. Риск формирования БА увеличивается при сочетании повышенного уровня иммуноглобулина E (IgE), сенсибилизации к пищевым, ингаляционным и бытовым аллергенам, наличии сопутствующих заболеваний, таких как сезонный и круглогодичный аллергический ринит (АР), атопический дерматит (АтД), а также при отягощенном семейном анамнезе в отношении аллергических заболеваний, особенно по материнской линии [2, 10].

В ряде исследований показано, что у детей дошкольного возраста обструкция верхних и нижних дыхательных путей в сочетании с вирусными инфекциями, вызванными, в частности, респираторно-синцитиальным вирусом, сопровождается повышением уровня лейкотриенов, что коррелирует с выраженностью кашля и обструкции [11, 12]. Ларинготрахеиту свойственны грубый кашель и осиплость голоса, могут отсутствовать признаки стеноза гортани и дыхательной недостаточности. Однако риск присоединения стеноза сохраняется. ОРВИ могут сопровождаться острым назофарингитом, острым фарингитом, острым ларингитом, острым трахеитом, острым ларинготрахеитом и острым ларингофарингитом. Симптомы ОРВИ в среднем продолжаются до 10–14 дней [8, 13–15].

Согласно данным О.В. Кладовой и соавт., при рецидивирующем крупе (обструктивном ларингите) имеют место аллергическое воспаление, повышение уровня общего IgE, интерлейкинов (ИЛ) 1, 3, 4, 6 и 8, фактора некроза опухоли α (ФНО-α) и CD8⁺-клеток, снижение уровня интерферона γ (ИФН-γ), CD4⁺-клеток и естественных киллеров (ЕК-клеток (CD16⁺)). Отмечается несостоятельность мукоцилиарной защиты в сочетании с высокой инфицированностью детей вирусными и бактериальными патогенами [16].

Для рецидивирующего крупа характерно повышение уровня общего IgЕ и провоспалительных цитокинов (ФНО-α, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8), а также снижение уровня ИФН-γ [17]. В патогенезе рецидивирующего крупа определенная роль отводится хроническому аллергическому воспалению с развитием поствоспалительного фиброза и БА. Эта связь между заболеваниями верхних и нижних дыхательных путей объясняется единством дыхательных путей [18].

Согласно нашим данным, у 50% обследованных детей с повторным ООЛТ отмечаются сенсибилизация, аллергический ринит и атопический дерматит. Наблюдение и лечение в соответствии со стандартами приводят к развитию БА у 25% пациентов в течение трех лет [19].

Полиэтиологичность ООЛТ требует современной диагностики и разработки этиотропной терапии. Нас интересовали изменения в иммунной системе, способствующие формированию повторного ООЛТ. Клинико-иммунологические особенности повторного ООЛТ изучены недостаточно, как и иммунопатогенез повторного ООЛТ при ОРВИ.

Цель исследования

Цель исследования – выявить клинико-иммунологические особенности повторного ООЛТ у детей с респираторными инфекциями.

Задачи исследования

Перед исследователями стояли следующие задачи:

• оценить особенности системного и врожденного иммунитета (уровень IgA, IgG, IgM, ИФН-γ, ИФН-α, а также CD3^-CD16⁺-, TLR2⁺CD14⁺-, TLR4⁺CD14⁺-, CD119⁺CD14⁺-клеток) у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ;
• оценить особенности аллергической сенсибилизации (анамнез, общий и специфический уровень IgE) у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ.

Материал и методы

Работа выполнена в ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России в период с 2015 по 2020 г. на базе отделения иммунопатологии у детей.

Все протоколы исследования были одобрены этическим комитетом ФГБУ «ГНЦ Институт иммунологии» ФМБА России.

При отборе детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ использовали МКБ-10 [1, 7, 8, 15]. В случае рецидивов ларинготрахеита с периодичностью три – восемь раз в год дети направлялись на консультацию к аллергологу-иммунологу.

Критерии включения в исследование:

• три – восемь эпизодов ООЛТ первой cтепени в год;
• ООЛТ первой или второй степени в анамнезе;
• возраст на начало наблюдения – от трех до девяти лет;
• длительность заболевания – более одного года;
• частота ОРВИ – 6–12 раз в год.

Критерии исключения:

• первичный иммунодефицит;
• тяжелые соматические заболевания в стадии суб- и декомпенсации (геморрагический синдром, диабет, заболевания печени, эндокринной системы, почек и других внутренних органов, аутоиммунные заболевания, активная и латентная формы туберкулеза);
• тяжелые аллергические заболевания в тяжелой степени (персистирующая БА, АтД, АР, полипоз носа второй – четвертой степени);
• искусственная вентиляция легких в период новорожденности, бронхолегочная дисплазия;
• диагностированный гастроэзофагеальный рефлюкс;
• терапия иммунотропными препаратами в течение шести месяцев до включения в исследование.

У всех детей диагностирован острый стенозирующий ларинготрахеит (код J05.0 по МКБ-10), по поводу которого они наблюдались у лор-врача и педиатра не менее года. У 44 (55%) детей трех – шести лет в дебюте имел место ООЛТ первой степени, легкого течения (три – пять баллов по классификации), у 36 (45%) – ООЛТ второй степени, среднетяжелого течения (пять – восемь баллов по классификации) [1, 20]. Все они находились на стационарном лечении.

Диагноз ООЛТ был поставлен лор-врачом в соответствии с рекoмендациями [1, 7, 15, 20]. При дальнейшем наблюдении у пациентов не отмечено симптомов стеноза гортани. При обострении, сопровождающемся характерными клиническими проявлениями, лор-врачом поставлен диагноз ООЛТ первой степени (код J05.0 по MКБ-10) [1, 2, 7, 15].

Дизайн исследования представлен на рисунке.

В ходе исследования диагнозы были подтверждены. Все дети проконсультированы аллергологом-иммунологом, лор-врачом и педиатром по месту жительства.

Из 80 отобранных детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ было 46 мальчиков и 34 девочки. Возраст детей варьировался от трех до девяти лет. При этом в возрасте трех – шести лет было 62 ребенка, в возрасте семи – девяти лет – 18 детей.

Дети были обследованы вне периода обострения и лечения. 

У 40 детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ диагностированы следующие аллергические заболевания: у 40 (100%) – интермиттирующий АР (ИАР) или персистирующий АР (ПАР), у 13 (32,5%) – сочетание ИАР с АтД ограниченно-локализованной формы. Данные дети были включены в группу I. У 15 (18,75%) также были диагностированы аденоиды первой и второй степени. Другие 40 детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ без аллергических заболеваний составили группу II. У девяти (22,5%) из них диагностированы аденоиды первой и второй степени, у четырех (10,0%) – хронический тонзиллит, у 15 (37,5%) – хронический фарингит.

На начало наблюдения детям по месту жительства по показаниям проводили санацию очагов инфекции, включая промывание лакун небных миндалин с применением растворов хлоргексидина биглюконата 0,05%, фурацилина. Антибиотики назначали с учетом чувствительности в период обострения очагов инфекции при высевании из зева, носа или миндалин Streptococcus haemolyticus ß, Streptococcus pneumoniae, Klebsiella pneumoniae, Haemophilus influenzae [9, 21]. Дети с аллергическими заболеваниями получали следующее лечение: туалет носа (водно-солевые промывания), левоцетиризин (первая ступень). При среднетяжелом АР добавляли назальные глюкокортикостероиды (мометазон) в дозах, соответствующих возрасту, под контролем симптомов. Пациенты с АтД получали эмоленты и смягчающие средства, местные глюкокортикостероиды, в частности гидрокортизона бутират 0,1%-ный крем. Последний наносили тонким слоем на пораженные участки один раз в день [22, 23].

Дополнительно обследованы 30 детей в возрасте трех – девяти лет, из них 21 ребенок в возрасте от трех до шести лет, девять детей – от семи до девяти лет. У них частота развития ОРВИ достигала трех – пяти раз в год. Аллергические заболевания и очаги хронической инфекции респираторного тракта, а также повторные эпизоды ООЛТ отсутствовали. Данные дети составили группу сравнения.

Для изучения особенностей врожденного и системного иммунитета вне острого периода и лечения у пациентов с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ был исследован популяционный и субпопуляционный состав лимфоцитов периферической крови стандартным методом с помощью моноклональных антител фирмы Beckman Coulter, включая относительное и абсолютное количество CD3⁺, CD4⁺, CD8⁺, CD16⁺, CD19⁺, CD3⁺CD16⁺, СD3^-CD16⁺, CD3⁺HLA-DR⁺, CD3^-HLA^-DR⁺, CD14⁺CD119⁺, TLR2⁺CD14⁺, TLR4⁺CD14⁺, сывороточных иммуноглобулинов, спонтанная хемилюминесценция, индуцированная хемилюминесценция, индекс стимуляции, уровень общего IgE.

В исследовании использовали моноклональные антитела с двойной меткой фирмы Beckman Coulter (Simultest) – клетки CD3^-HLA^-DR⁺, CD3⁺HLA^-DR⁺, CD3^-CD16⁺, CD3⁺CD16⁺, TLR2⁺CD14⁺, TLR4⁺CD14⁺, CD14⁺CD119⁺, фирмы Hycultbiotech – клетки TLR2⁺ и TLR4⁺. Применяли стандартный метод прямой иммунофлюоресценции с использованием моноклональных антител, меченных изотиоцианатом флуоресцеина, или биотином, или фикоэритрином согласно инструкции. Пробы анализировали на проточном цитометре Epics PROFILE-II (Cultronics) (FC 500 Beckman Coulter).

В ходе исследования жизнеспособность лимфоцитов контролировали с помощью окрашивания погибших клеток 0,1%-ным раствором трипанового синего. Гибель клеток не превышала 5–7%.

Исследование хемилюминесценции (спонтанная, индуцированная, индекс стимуляции) проводили по методике C.D. Porter. 10⁶ клеток крови отмывали забуференным физиологическим раствором (рН 7,0) (PBS), ресуспендировали в 1 мл теплого физиологического раствора, содержащего 13 µM люминола. Показатели хемилюминесценции определяли на люминометре LKB-Wallac 1251 (Швеция) при температуре 37 ^оС с интервалом одна минута в течение пяти минут. Затем добавляли 10 мкл зимозана в концентрации 20 мкг/мл [24].

Концентрацию сывороточных IgА, IgМ, IgG определяли методом радиальной иммунодиффузии в геле [25].

Интерфероновый статус оценивали с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) по стандартной методике с помощью тест-систем «Гамма-интерферон-ИФА-БЕСТ» и «Альфа-интерферон-ИФА-БЕСТ» (Россия).

Аллергологическое обследование включало сбор аллергологического анамнеза, оценку уровня общего IgE. Специфические IgE исследовали у детей группы I при наличии аллергологического анамнеза и клинических симптомов (риносинусопатия, ринит, кожные высыпания и т.д.). Общий уровень IgE в сыворотке крови определяли стандартным методом ИФА с использованием тест-систем фирмы ХЕМА (Россия). Для определения специфических IgE методом ИФА применяли тест-системы фирмы ImmunoCAP, HVD.

Клинический анализ крови проводили всем детям и по показаниям для мониторинга состояния.

Статистическая обработка результатов выполнялась с помощью программы Standart с использованием пакета программ Statistica 6.0. Использованы вариационный, одно- и многофакторный корреляционные виды статистического анализа с определением достоверности по критериям Стьюдента и интервальной оценкой квадратичного отклонения и дисперсии нормального распределения по критерию χ², U-критерию Манна – Уитни. Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты и их обсуждение

В таблице 1 представлены иммунологические показатели детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ в общей группе, так как существенных различий между группами I и II не обнаружено. При сравнении иммунологических показателей в зависимости от возраста отмечено достоверное снижение уровня IgA и IgG в возрастной группе от трех до шести лет (р < 0,05). Разница других параметров у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ разного возраста не была достоверной.

Показатели врожденного иммунитета у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ представлены в табл. 2. Относительное количество TLR⁺CD14⁺-клеток у детей в возрасте от трех до шести лет было несколько ниже, чем у детей в возрасте от семи до девяти лет, однако разница не была достоверной. Различия других показателей у детей разных возрастов также не достигли уровня достоверности.

Частота выявления нарушений иммунной системы у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ разного возраста представлена в табл. 3. Частота снижения уровня IgG и IgA (36/60%) у детей от трех до шести лет была больше по сравнению с детьми в возрасте от семи до девяти лет (9/15 против 2/10% и 36/60 против 6/30% cоответственно) и достоверной для IgA (p < 0,05; χ² > 3,8). Изменение частоты других показателей у детей разного возраста не зафиксировано.

Согласно данным таблицы 4, у детей без повторных эпизодов ООЛТ, с частотой эпизодов ОРВИ три – пять раз в год, без очагов хронической инфекции отмечены более высокий уровень IgG и IgA, показатели спонтанной и индуцированной хемилюминесценции, спонтанной продукции ИФН-γ, индуцированного синтеза ИФН-α и ИФН-γ (p < 0,05). Достоверной разницы в отношении количества CD3^-CD16⁺-, CD14⁺-клеток, индекса стимуляции, уровня ИФН-α в сыворотке, спонтанной продукции ИФН-α не получено.

У детей без повторного ООЛТ были достоверно более низкий уровень IgE, снижена экспрессия TLR2, TLR4, CD119 на CD14⁺-клетках. У большинства детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ повышена экспрессия TLR2, TLR4, CD119 на CD14⁺-клетках (p < 0,05). Достоверной разницы в отношении количества CD3^-CD16⁺-, CD14⁺-клеток, значений индекса стимуляции, уровня ИФН-α в сыворотке, спонтанной продукции клетками ИФН-α не продемонстрировано.

В таблице 5 представлены результаты определения уровня специфических IgE у детей с повторными эпизодами ООЛТ, ОРВИ и аллергическими заболеваниями (группа I). У большинства отмечена полисенсибилизация. Наиболее значимым был уровень специфических IgE к бытовым и пыльцевым аллергенам. Полученные результаты коррелировали с клиническими проявлениями аллергического заболевания. Пыльцевые (пыльца деревьев) и бытовые (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae) аллергены оказались причинно-значимыми.

Таким образом, при клинико-иммунологическом обследовании детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ отмечено достоверное снижение уровня сывороточного IgG и IgA, особенно выраженное в возрасте от трех до шести лет. Количество CD3⁺- и CD4⁺-клеток было снижено у 15–20% детей разного возраста. Не отмечено значительных изменений количества CD8⁺- и CD19⁺-клеток, а также значения иммунорегуляторного индекса (ИРИ). Показатели врожденного иммунитета – ЕК (CD3^-CD16⁺-клетки) и ТЕК (CD3⁺CD16⁺-клетки), CD14⁺-клетки, а также хемилюминесценции были в пределах нормы.

Мы наблюдали достоверно более высокий уровень IgG и IgA, спонтанной и индуцированной хемилюминесценции, спонтанной продукции клетками ИФН-γ, индуцированного синтеза клетками ИФН-α и ИФН-γ у детей из группы сравнения, то есть без повторных эпизодов ООЛТ, с частотой ОРВИ три – пять раз в год, без очагов хронической инфекции респираторного тракта.

Впервые нами была изучена экспрессия TLR2 и TLR4 (TLR4⁺CD14⁺ и TLR2⁺CD14⁺), рецепторов к ИФН-γ (CD14⁺CD119⁺). С одной стороны, отмечено повышение экспрессии TLR2, TLR4, CD119 на CD14⁺-клетках, а с другой – снижение синтеза ИФН-γ клетками, что указывает на процессы дисрегуляции в иммунной системе. Установлена обратная связь средней силы между уровнем сывороточного IgG и частотой повторных эпизодов ООЛТ (r = -0,6432 ± 0,06; p < 0,05). Представленные результаты получены впервые. Особенности иммунной системы детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ изучены недостаточно.

У детей без повторных эпизодов ООЛТ оказался достоверно более низкий уровень IgE, а также низкая экспрессия рецепторов TLR2⁺, TLR4⁺, CD119⁺ на CD14⁺-клетках.

Согласно данным других исследователей, снижение синтеза ИФН-γ мононуклеарными клетками наблюдалось у детей с инфекцией, вызванной респираторно-синцитиальным вирусом [26]. Вирусы уменьшают тонус гладкой мускулатуры, мукоцилиарный клиренс, повреждают слизистые оболочки, способствуют формированию хронического воспаления и повышенной проницаемости аллергенов, синтезу ИЛ-4, ИЛ-5, IgE [27]. ООЛТ может развиваться при ОРВИ и утяжелять клиническое течение. ОРВИ могут сопровождаться острым назофарингитом, острым фарингитом, острым ларингитом, острым трахеитом, острым ларинготрахеитом и острым ларингофарингитом [8, 13–15].

Дети с повторными эпизодами ОРВИ, часто болеющие дети (ЧБД) составляют 20–60% детского населения в регионах и относятся к группе диспансерного наблюдения. Для них характерны частые респираторные инфекции на фоне транзиторных изменений в иммунной системе. Согласно классификации Института гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения РФ, ЧБД относят ко второй группе здоровья. Это дети с отягощенным биологическим анамнезом, функциональными и морфологическими особенностями, то есть дети с риском развития хронического заболевания [28]. У ЧБД с хроническими заболеваниями носо- и ротоглотки наблюдаются изменения врожденного и адаптивного иммунитета: снижение относительного количества CD3⁺-, CD4⁺-, ЕК- и ТЕК-клеток, показателей спонтанной и индуцированной хемилюминесценции, сывороточного уровня IgM и IgA. Эти изменения носят транзиторный характер. При запаздывании развития иммунной системы наблюдается иммунодисрегуляция [28].

Согласно полученным нами данным, у 50% обследованных детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ диагностированы аллергические заболевания (АР, АтД). У большинства пациентов определена полисенсибилизация. Причинно-значимыми оказались пыльцевые (пыльца деревьев) и бытовые (Dermatophagoides pteronyssinus, Dermatophagoides farinae) аллергены, что коррелировало с клиническими симптомами.

Ранее нами было показано, что у детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ определенное значение имеет отягощенная наследственность по атопии. Так, 48% родственников страдали аллергическими заболеваниями [19].

В острый период при рецидивирующем крупе (обструктивный ларингит) могут наблюдаться активация аллергического воспаления, повышение уровня общего IgE, ИЛ-1, ИЛ-3, ИЛ-4, ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α, снижение уровня ИФН-γ, CD4⁺-и ЕК-клеток (CD16⁺), повышение уровня CD8⁺-клеток [16, 17]. Авторы не диагностировали аллергические заболевания и аллергическую сенсибилизацию. Мы впервые обследовали детей с ООЛТ первой и второй степени в анамнезе, а затем – после формирования повторных ООЛТ первой степени с частотой эпизодов три – восемь раз в год и повторных ОРВИ с частотой эпизодов 6–12 раз в год. У 50% таких детей диагностированы аллергические заболевания, такие как АР и АтД, аллергическое воспаление, участвующее в патогенезе повторных ООЛТ. У остальных детей в патогенезе повторных ООЛТ могут иметь значение вирусные инфекции.

Заключение

Современные методы иммунодиагностики позволили выявить роль аллергического воспаления и аллергических заболеваний в развитии повторных ООЛТ и ОРВИ. В иммунной системе определена дисрегуляция врожденного иммунитета: с одной стороны, повышение экспрессии TLR2, TLR4, CD119 на CD14⁺-клетках, а с другой – снижение синтеза ИФН-γ.

Расширение знаний о патогенезе важно для разработки тактики дифференцированного подхода к лечению детей с повторными эпизодами ООЛТ и ОРВИ.