Фракция оксида азота в выдыхаемом воздухе у больных саркоидозом: от данных литературы к пилотному исследованию

Введение

Измерение фракционного выдыхаемого оксида азота (FeNO) является количественным, неинвазивным и безопасным методом оценки воспаления дыхательных путей, позволяющим дополнительно оценить их состояние. Наиболее детально этот показатель изучен при атопических заболеваниях и особенно – при бронхиальной астме (БА). Эксперты Американского торакального общества (American Thoracic Society – ATS) разработали руководство по применению FeNO в клинической практике, в котором отмечено, что медиана значений этого показателя в общей популяции составляет 16 ppb (частиц на 1 миллиард). Согласно данным различных авторов, верхняя граница условной нормы достигает 30 и даже 40 ppb, но в большинстве популяционных исследований не превышает 20 ppb [1]. В многоцентровом популяционном исследовании, проведенном в Перу, было показано, что значения FeNO более 20 ppb были достоверным предиктором наличия атопии как в популяции, так и среди больных бронхиальной астмой [2]. Одной из ключевых отечественных публикаций по данной проблеме является статья Н.А. Вознесенского, А.Г. Чучалина и С.Н. Антонова, опубликованная в 2008 г. Авторы отметили, что уровень FeNO повышен при БА, бронхоэктазах, системной красной волчанке с поражением легких, а при хронической обструктивной болезни легких, муковисцидозе, курении, ВИЧ-инфекции отмечается снижение этого показателя [3].

Анализ литературных данных

Анализ публикаций, посвященных исследованию уровня FeNO при саркоидозе, показывает неоднородность результатов. Ряд работ свидетельствовал о неинформативности измерения FeNO при этом гранулематозе. Так, исследователи из Ирландии сравнивали фракцию выдыхаемого NO и уровень нитратов/нитритов жидкости бронхо-альвеолярного лаважа (ЖБАЛ; NO3-/NO2-) у 10 нелеченых больных саркоидозом с данными здоровых людей. Концентрация выдыхаемого NO, измеренная методом хемолюминесценции, была сходной у больных и контрольных пациентов: у больных этот показатель составил 13,6 ± 5,9 ppb, у здоровых – 11,2 ± 5,7 ppb (p = 0,32). Средняя альвеолярная концентрация NO у пациентов была 7,8 ± 4,4 ppb, у здоровых – 7,1 ± 4,2 ppb (p = 0,70). Концентрация NO в конце выдоха у больных была 6,9 ± 4,5 ppb, у здоровых лиц – 6,6 ± 4,0 ppb (p = 0,60). Не было выявлено достоверной разницы в средних величинах концентрации NO2- в ЖБАЛ. Исследование показало, что воспаление дыхательных путей при саркоидозе не сопровождается избыточным образованием NO [4]. Польские исследователи измерили FeNO у 22 больных саркоидозом. Не было обнаружено достоверных различий между средними концентрациями оксида азота в выдыхаемом воздухе (eNO) в исследуемой группе (6,91 ± 0,60 ppb) и у здоровых людей (5,2 ± 0,73 ppb, p = 0,10). Концентрация NO в выдыхаемом воздухе была сходной у больных саркоидозом со стадиями I–II (7,5 ± 1,08 ppb) и у больных со стадией болезни III (6,2 ± 0,51 ppb, p = 0,27). Не было выявлено различий между больными с активным (6,7 ± 0,71 ppb) и неактивным саркоидозом (7,5 ± 1,1 ppb; p = 0,57), между больными, требующими и не требующими терапии (5,77 ± 0,50 ppb против 7,8 ± 0,95 ppb; p = 0,08). Авторы пришли к выводу о том, что измерение концентрации eNO у больных саркоидозом малозначимо [5]. Спустя 2 года в статье тех же авторов при сопоставлении 27 больных саркоидозом и 11 здоровых лиц было отмечено, что средняя концентрация eNO у больных саркоидозом была достоверно выше (6,7 ± 0,50 ppb), чем в контрольной группе (5,17 ± 0,73 ppb). Концентрация eNO была сходной при стадиях I, II и III (6,53; 7,32 и 6,24 ppb соответственно). Не было выявлено достоверных различий в концентрациях eNO между больными с активным и неактивным саркоидозом. Не было различий и между пациентами, требовавшими и не требовавшими лечения. Не было корреляции между концентрацией eNO и ФЖЕЛ (форсированная жизненная емкость легких) или количеством лимфоцитов и макрофагов ЖБАЛ. Имелась слабая корреляция между концентрацией eNO и DLсо, измеренного методом единичного вдоха. Авторы отметили, что уровень NO выдыхаемого воздуха у больных саркоидозом немного повышен, но его концентрация не зависела от лучевых стадий, активности или прогрессирования болезни [6].

Исследователи из Новой Зеландии провели рентгеновскую компьютерную томографию (РКТ), исследование функции внешнего дыхания (ФВД) и измерили eNO у 55 больных саркоидозом (из них 29 мужчин), средний возраст которых составил 42 года. Уровень выдыхаемого NO варьировал от 2,4 до 21,8 ppb (медиана 6,8 ppb) и не имел достоверных отличий от данных 44 здоровых людей, не зависел от протяженности поражения по РКТ или степени нарушений ФВД. Было сделано заключение о том, что уровень eNO при саркоидозе не повышен [7].

Ученые из Питтсбурга (США) провели пилотное исследование, в котором 1) на основании анализа множественных дыхательных движений оценили альвеолярную концентрацию NO (C(AlV)NO) и NO стенки дыхательных путей (J(AW)NO) у больных саркоидозом и 2) пригодность таких параметров, как FeNO, C(Alv)NO и J(AW)NO), для оценки и мониторирования ответа на лечение у больных активным легочным саркоидозом. У больных саркоидозом (n = 42) и у некурящих здоровых людей (n = 20) проводили измерение FeNO на основании 7 измерений потока (от 50 до 400 мл/с). Между больными и здоровыми концентрации NO в выдыхаемом воздухе не различались. Не было выявлено корреляции с параметрами функции дыхания, за исключением достоверной отрицательной корреляции между C(Alv)NO и ФЖЕЛ (% от должной) (p = 0,001) и DLco (диффузионная способность легких) (% от должной) (p = 0,012). У 8 больных с активным саркоидозом FeNO, C(Alv)NO и J(AW)NO не имели достоверных отличий от параметров у больных с неактивным саркоидозом. Лечение активного саркоидоза пероральным преднизоном и метотрексатом не меняло паттерна изменений C(Alv)NO или J(AW)NO. Было сделано заключение о том, что вследствие значительной вариабельности значений между субъектами и сложности в контролируемой терапии ингаляционными глюкокортикостероидами измерение выдыхаемого NO не может быть клинически полезным методом мониторирования болезни и ее прогрессирования [8]. Другая группа американских исследователей, не отметивших повышения FeNO при саркоидозе, заключила, что измерение NO в выдыхаемом воздухе может быть информативно при проведении дифференциальной диагностики саркоидоза и бронхиальной астмы [9].

Однако существует ряд публикаций, которые свидетельствуют об обратном – целесообразности измерения FeNO при саркоидозе. Активное воспаление при саркоидозе связывают с такими цитокинами, как фактор некроза опухоли альфа (ФНО-альфа) и интерферон-гамма, их повышение обусловливает индуцибельная синтаза оксида азота (iNOS). Целью исследования, проведенного в Южной Африке, была оценка повышенной регуляции iNOS при саркоидозе на основании увеличения концентрации выдыхаемого NO и повышения активности iNOS в биоптатах легких у этих пациентов с помощью методов иммуногистохимии. NO выдыхаемого воздуха измеряли с помощью хемолюминесцентного анализатора у 12 вновь выявленных и верифицированных больных саркоидозом до и после 6-недельной терапии системными глюкокортикостероидами. Биоптаты легких этих больных были окрашены иммуногистохимическим методом со специфическими iNOS антителами. Концентрация NO в выдыхаемом воздухе у впервые выявленных больных была повышена (среднее значение ± стандартная ошибка среднего): 9,8 ± 0,4 против 4,1 ± 0,2 ppb у 21 здорового пациента контрольной группы (p < 0,001) и достоверно снижалась через 6 недель лечения системными глюкокортикостероидами до 5,9 ± 1,4 ppb (p < 0,01). Иммуногистохимическое окрашивание показало активность iNOS в респираторном эпителии и гранулемах больных саркоидозом. Уровень выдыхаемого оксида азота был повышен у больных активным саркоидозом, что могло быть следствием повышения регулирующего влияния индуцибельной синтазы оксида азота. Падение концентрации оксида азота после лечения системными глюкокортикостероидами могло отражать подавление индуцибельной синтазы оксида азота в респираторном эпителии и гранулемах [10].

Исследователи из Италии в течение 24 месяцев наблюдали 7 больных с подтвержденным саркоидозом и 10 здоровых некурящих человек. Больные имели разные стадии саркоидоза (от 1 до 4). Динамика показателей с течением времени продемонстрировала наличие корреляции между FeNO и MCP1 (monocyte chemoattractant protein – моноцитарный хемоаттрактантный белок); ФНО-альфа и интерфероном-альфа (p < 0,05). Оценивали концентрации FeNO и цитокинов сыворотки цитокинов в бессимптомный период и при последующем увеличении этих параметров в течение 3 месяцев проводили магнитно-резонансную томографию органов грудной клетки с гадолинием. Короткий курс системных глюкокортикостероидов возвращал эти показатели к исходному уровню [11].

Ученые из Карлсруэ (Германия) провели исследование NO выдыхаемого воздуха у больных с интерстициальными заболеваниями легких (83 больных с саркоидозом, идиопатическим фиброзирующим альвеолитом, поражениями легких при болезнях соединительной ткани, криптогенной организующейся пневмонией, респираторным бронхиолитом с интерстициальной болезнью; 17 здоровых составляли контрольную группу) при использовании постоянного потока и независимого от потока NO и сопоставили полученные результаты с клиническими, функциональными данными и исследованиями ЖБАЛ. Отмечено, что у больных с интерстициальными заболеваниями легких имела место корреляция не зависящих от потока параметров обмена NO с диагнозами, ФВД и ЖБАЛ [12].

Таким образом, NO является потенциально важным иммуномодулятором, угнетающим высвобождение ряда ключевых провоспалительных цитокинов. Поскольку саркоидоз характеризуется гранулематозным воспалением дыхательных путей, логично предположить, что FeNO может при саркоидозе меняться. Эта гипотеза и отсутствие единства мнения в публикациях по данному вопросу позволили нам считать актуальным изучение FeNO у ограниченной группы больных саркоидозом.

Результаты собственного пилотного исследования

Было обследовано 12 больных с гистологически подтвержденным саркоидозом (2 мужчины и 10 женщин), средний возраст которых составлял 50,0 ± 3,5 года (от 27 до 63 лет). У всех пациентов были поражены внутригрудные лимфатические узлы и легкие, что соответствовало II лучевой стадии заболевания. На момент обследования больные находились на разных сроках с момента выявления заболевания (от 0,2 до 7,8 лет; 2,13 ± 0,6 лет). Ни один из них в период обследования не получал системные глюкокортикостероиды. Никто из пациентов не курил.

Спирометрия форсированного выдоха проводилась на спирометре MiniSpir (MIR, Италия). ФЖЕЛ обследованных варьировала от 78% до 119% от должного показателя (99,8 ± 3,7%), ОФВ1 (объем форсированного выдоха за 1-ю секунду) – от 57% до 119% от должного (92,3 ± 5,3%), снижение отношения ОФВ1/ФЖЕЛ менее 0,7 было лишь у 1 больного. Значения ПСВ (пиковая скорость выдоха) были от 44% до 131% (100,9 ± 6,05% от должной), МОС25 (максимальная объемная скорость выдоха на уровне 25% ФЖЕЛ) – от 30% до 133% (85,9 ± 8,1% от должной), МОС50 – от 23% до 104% (68,05 ± 6,86% от должной), МОС75 – 22–103% (61,5 ± 7,4% от должной) и СОС25–75 (средняя объемная скорость на участке от 25% до 75% ФЖЕЛ) – 20–119% (71,3 ± 8,3% от должной).

Диффузионная способность легких (DLco), измеренная методом одиночного дыхания на приборе MasterLab (Erich Jaeger, Германия), варьировала от 58,3% до 105% от должной (81,0 ± 4,4%). Фракция оксида азота в выдыхаемом воздухе (FeNO, NIOX MINO) варьировала от 9 до 42 ppb (22,0 ± 2,6 ppb), сатурация – от 96% до 99% (97,3 ± 0,3%). СОЭ (скорость оседания эритроцитов) была в диапазоне от 2 до 44 мм/час (17,2 ± 3,4%), количество лейкоцитов периферической крови – от 4,7 до 9,4 109/л (6,46 ± 0,41 109/л), доля лимфоцитов – 21–32% (26,8 ± 1,1%), кальций крови общий – 1,97–2,79 ммоль/л (2,37 ± 0,08 ммоль/л), количество тромбоцитов периферической крови – 126–313 109/л (231 ± 16,7 109/л).

Была выявлена достоверная обратная корреляция между FeNO и количеством тромбоцитов периферической крови (r = -0,75; p < 0,01). У пациентки с самым высоким значением FeNO (42 ppb) имела место также спленомегалия, а тромбоцитов в периферической крови было 150 109/л. В остальных случаях изменений селезенки не было. Выявлена достоверная прямая корреляция между FeNO и концентрацией общего кальция в крови (r = 0,63; p < 0,05). В то же время между концентрацией общего кальция в крови и количеством тромбоцитов в периферической крови достоверной корреляции не отмечено (r = 0,13).

Слабая положительная корреляция была между FeNO и СОЭ (r = 0,44; p > 0,1).

Не было отмечено достоверной корреляции между FeNO и количеством лейкоцитов периферической крови (r = 0,1), процентным содержанием лимфоцитов в лейкоформуле (r = 0,43), уровнем сатурации крови, ФЖЕЛ (% от должной) (r = 0,1), МОС75 (% от должной) (r = 0,26), DLco (% от должной) (r = -0,22), временем от начала заболевания (r = -0,28).

Заключение

Таким образом, роль изменений концентрации оксида азота при саркоидозе не столь однозначна, как при бронхиальной астме и атопических состояниях. Ряд авторов отметили информативность этого показателя как при оценке тяжести саркоидоза, так и при оценке эффекта стероидов. В нашем исследовании FeNO имелся параллелизм с такими показателями, как общий кальций крови и количество тромбоцитов периферической крови. При этом более высокие значения FeNO были при менее благоприятных значениях этих двух показателей (обратная корреляция с количеством тромбоцитов и прямая – с уровнем кальция). Во всех исследованиях, включая и наше, был один главный недостаток – малочисленность наблюдений. Однако выявление достоверных взаимосвязей в малых выборках дает надежду на то, что последующие расширенные исследования позволят получить более убедительные результаты.