Scientific journal

Fundamental research

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,798

Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) является одной из наиболее актуальных проблем современной медицины. Эпидемиологические данные демонстрируют неуклонный рост заболеваемости и смертности от ХОБЛ [12]. Основной причиной обращения больных ХОБЛ за медицинской помощью является развитие обострений заболевания. Частота обострений прогрессивно увеличивается с нарастанием тяжести заболевания [1, 14].

Тяжелое течение ХОБЛ заставляет предположить наличие бронхоэктазов [11]. Хроническая колонизация бактерий в бронхолегочной системе является постоянным стимулом для поддержания воспалительного процесса, который способствует прогрессированию и хронизации этих форм патологии [1, 3, 6, 13].

Бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ) позволяет оценить состояние местного звена иммунитета респираторного тракта, дать характеристику клеточному звену иммунитета, изучить уровень цитокинов, иммуноглобулинов, охарактеризовать микробный спектр [2, 3, 4, 9, 10, 13]. Лабораторные исследования жидкости бронхоальвеолярного лаважа в настоящее время включают определение значительного числа его компонентов, для чего применяют цитологические, иммунологические, микробиологические методы изучения смыва.

Цель исследования: оценить эффективность лечения обострения ХОБЛ и бронхоэктатической болезни на основе результатов изучения местного иммунитета.

Обозначить роль исследования БАЛ в оценке местного звена иммунитета респираторного тракта при обострении ХОБЛ, бронхоэктатической болезни.

Задачи исследования:

1. Изучить динамику функциональных нарушений - объема форсированного выдоха за 1-ю секунду (ОФВ 1).

2. Изучить состояние секреторного иммунитета в жидкости бронхоальвеолярного лаважа и его динамику на фоне лечения.

3. Изучить клеточный состав жидкости бронхоальвеолярного лаважа (эндопульмональная цитограмма) у больных ХОБЛ, БЭБ и его динамику на фоне стандартной терапии.

4. Оценить роль среднего показателя деструкции (СПД) клеток слизистой оболочки бронхов как показателя регенерации и клеточного иммунитета.

Материалы и методы исследования

В исследование были включены 105 пациентов с тяжелым обострением ХОБЛ, обострением БЭБ, обострением ХОБЛ с наличием бронхоэктазов (БЭ), находившихся на лечении в отделении пульмонологии Омской областной клинической больницы на базе кафедры госпитальной терапии Омской государственной медицинской академии в 2006-2009 гг. У всех обследованных была диагностирована ХОБЛ (тяжелое и крайне тяжелое течение) в стадии обострения. Обострение ХОБЛ определялось согласно критериям Anthonisen [14]. Тяжесть течения ХОБЛ традиционно оценивалась по данным спирометрии [12]. Диагноз бронхоэктатической болезни и наличие бронхоэктазов у больных ХОБЛ подтверждались данными мультиспиральной компьютерной томографии органов грудной клетки (МСКТ ОГК), которая выполнялась на аппарате фирмы Филипс. При оценке тяжести у всех больных диагностирован 1 тип обострения, т.е. наличие всех трех кардинальных признаков обострения (кашель, одышка, продукция мокроты).

Среди обследованных были 78 мужчин (74 %) и 27 женщин (26 %) в возрасте от 18 до 69 лет (табл. 1).

Таблица 1

Распределение больных по возрасту и полу

Пациенты с ХОБЛ составили 62 % (65 человек), у 38 % (40 человек) была диагностирована БЭБ. При обследовании у 29 пациентов с ХОБЛ (28 %) выявлены бронхоэктазы, эти пациенты выделены в отдельную группу. Пол, возраст, тяжесть и стадия основного заболевания в группах были сопоставимы.

Отбор пациентов проводился на основе разработанных критериев «включения, исключения».

Критерии включения в исследование:

- наличие признаков тяжелого обострения ХОБЛ;

- наличие бронхоэктазов (в анамнезе и по данным МСКТ ОГК);

- отсутствие в анамнезе приступов удушья, характерных для бронхиальной астмы;

- добровольное согласие больных на участие в исследовании.

Критерии исключения:

- наличие тяжелых сопутствующих заболеваний сердечно-сосудистой системы, эндокринной системы, почек, печени;

- злокачественные новообразования легких;

- отказ пациента от участия в исследовании.

Дизайн исследования: открытое, проспективное клиническое исследование.

Всем пациентам проводилось лечение, включавшее назначение антибиотиков (цефалоспорины III поколения, респираторные фторхинолоны), в качестве бронходилататора назначали ингаляции ипратропиума бромида по 500 мкг через небулайзер 3-4 раза в сутки. В качестве дополнительного санирующего фактора использовали эндобронхиальное введение 1 % раствора диоксидина.

Функция внешнего дыхания оценивалась по спирографии, выполненной с помощью настольного спирографа «Мастерскрин» фирмы «Erich Jaeger» Германия.

Пациентам дважды за время госпитализации - в первые сутки и перед выпиской - проводилась фибробронхоскопия (ФБС) при помощи FB - 3C «Olympus» (Япония) под местной анестезией. Материалом для исследования служила жидкость БАЛ, полученная по стандартной методике при проведении ФБС.

Оценивали: цитологический состав жидкости; уровень секреторного иммуноглобулина А (sIgA); уровень цитокинов - ФНО-альфа, ИЛ-8; бактериальные возбудители у больных ХОБЛ в период обострения.

БАЛ и его цитологический анализ выполняли в с учетом рекомендаций Европейского респираторного сообщества [4, 8, 9]. Полученную жидкость центрифугировали, из осадка изготовляли мазки, окрашивали гематоксилином и эозином по Романовскому, определяли клеточный состав жидкости. Соотношение альвеолярных макрофагов, нейтрофилов, эозинофилов и лимфоцитов выражали в процентах.

Иммунологические исследования выполнялись на базе Академического центра лабораторной диагностики и включали определение в жидкости БАЛ концентрации ФНО-альфа и ИЛ-8 методом ИФА (наборы реагентов Pro-Con для ФНО-альфа и «ИЛ-8 - ИФА - БЕСТ» для ИЛ-8. Содержание IgA определяли методом радиальной иммунодиффузии по Манчини.

Цитоморфологическое исследование мазков отпечатков с определением степени деструкции клеток (СПД) нейтрофилов и цилиндрического эпителия бронхов выполнялось по методике Л.А. Матвеевой [7].

Статистическую обработку полученного материала осуществляли с помощью пакета прикладных программ «Statistica-6.0» (Реброва О.Ю., 2001), согласно современным требованиям к проведению анализа медицинских данных. Различия между независимыми выборками определяли с помощью критерия Манна-Уитни и двухвыборочного критерия Колмогорова-Смирнова (парные сравнения). Для установления различия между зависимыми выборками использовали W-критерий Вилкоксона (парные сравнения).

Средние показатели по группам описывали как M ± s, где M - среднее арифметическое, s - среднее стандартное отклонение.

Результаты исследования и их обсуждение

При исследовании функциональных параметров - ОФВ 1 был достоверно снижен во всех группах обследуемых по сравнению с нормой. Прирост ОФВ 1 на фоне лечения незначительный, что связано с необратимыми изменениями в бронхах при обструктивных заболеваниях легких (табл. 2).

Таблица 2

Сравнение основных лабораторно-инструментальных показателей
до и после лечения (M ± s)

Примечания:

* - различия статистически значимы в сравнении с показателем до лечения при p < 0,05 (критерий Вилкоксона для парного сравнения зависимых выборок);

СПД ц - средний показатель деструкции цилиндрического эпителия;

СПД н - средний показатель деструкции нейтрофильных лейкоцитов.

Основным хемоаттрактантом для нейтрофилов является ИЛ-8, играющий важную роль в патогенезе ХОБЛ. При исследовании жидкости БАЛ было выявлено значительное повышение уровней ИЛ-8 как до, так и после проведенного лечения во всех группах обследуемых. Максимально высокое значение ИЛ-8 характерно для пациентов групп БЭБ (до 454,4 ± 229,4 пг/мл), ХОБЛ с наличием БЭ (337,2 ± 153,8 пг/мл), что связано с задержкой гнойной мокроты в деформированных бронхах. Проводимая терапия ведет к снижению уровня ИЛ-8 в 1,2 раза при ХОБЛ, в 1,3 раза при БЭБ, в 1,4 раза при ХОБЛ с наличием БЭ. Несмотря на достижение клинической ремиссии, гиперпродукция ИЛ-8 убедительно свидетельствует о стойком сохранении воспалительного процесса в бронхах на фоне традиционной терапии, особенно у пациентов с наличием бронхоэктазов, т.к. применяемые методы лечения не ведут к их полному опорожнению деформированных бронхов.

При исследовании уровня ФНО-альфа в жидкости БАЛ была выявлена широкая вариабельность индивидуальных значений (от 19,6 до 250,16 пг/мл), что можно объяснить аллельным полиморфизмом кодирующих его генов у разных индивидов. На фоне лечения происходит снижение уровня ФНО-альфа в 2,4 раза у больных ХОБЛ, и в 8,7 раза у больных БЭБ.

Низкие показатели ФНО-альфа в группе БЭБ могут свидетельствовать об истощении местного звена иммунитета у данной группы пациентов.

В респираторном тракте на всем протяжении присутствует секреторный Ig A. Секреторный IgA относится к маркерам местного иммунитета.

Сборка этого секреторного иммуноглобулина происходит на базальной мембране лимфоидных и эпителиальных клеток из предшественника секреторного компонента и димера сывороточного IgA [5].

Основные функции sIgA сводятся к защите слизистой оболочки за счет нейтрализации токсинов и вирусов и блокаде бактериальной адгезии к эпителиальным клеткам. Причем sIgA оказывает протективное действие исключительно в составе слизи [13]. Изменение количества sIgA (как правило, его уменьшение) в жидкости бронхоальвеолярного лаважа позволяет оценить состояние секреторного иммунитета при ХОБЛ, а также контролировать динамику лечения. На фоне лечения происходит увеличение секреции sIgA в 2,8 раза (с 15,9 + 14,45 до 45,4 + 55,3 г/л) при ХОБЛ, в 4,1 раза при БЭБ (с 15,6 ± 8,9 до 64,4 ± 30,9 г/л), что свидетельствует об улучшении состояния местного иммунитета. У больных ХОБЛ с наличием БЭ продукция sIgA оставалась без изменений (14,0 ± 12,3 г/л).

Клеточный состав жидкости БАЛ в процессе лечения также подвергался изменению. В клеточном составе у здоровых людей 87-93 % составляют альвеолярные макрофаги, 7-10 % лимфоциты и менее 1 % эозинофилы. Нейтрофильные лейкоциты в нормальной эндопульмональной цитограмме у здорового человека практически не встречаются (не более 1,5 %). Их роль значительно повышается при любом воспалительном процессе в бронхолегочной системе. При выраженном воспалении в системе бронхи-легкие число нейтрофильных лейкоцитов резко возрастает до 60-70 % . При анализе эндопульмональной цитограммы во всех группах обследованных больных - ХОБЛ, БЭБ, ХОБЛ с наличием БЭ до лечения было выявлено резкое в 30-70 раз увеличение содержания нейтрофилов. На фоне лечения наблюдалось уменьшение числа нейтрофилов, однако в группе пациентов ХОБЛ с наличием БЭ содержание нейтрофилов оставалось повышенным (50,3 ± 17,6 %). Имеется достоверная корреляция между количеством нейтрофилов и содержанием ИЛ-8 в жидкости БАЛ.

При существенном увеличении в жидкости БАЛ относительного числа нейтрофилов наблюдается значительное снижение содержания альвеолярных макрофагов, причем наиболее низкие показатели обнаруживаются у больных БЭБ (1,50 ± 3,0 %) и ХОБЛ с наличием БЭ (7,0 ± 5,0 %), где их численность достигает единичных клеток, что свидетельствует, вероятно, об истощении макрофагального звена иммунитета в этой группе больных. На фоне лечения происходит увеличение содержания альвеолярных макрофагов в жидкости БАЛ в 3,6-3,8 раза у больных ХОБЛ, в 35 раз у больных БЭБ, однако содержание их в жидкости БАЛ у больных ХОБЛ + БЭ остается сниженным (24,8 ± 8,1 %).

Таким образом, нейтрофилы становятся доминирующим типом клеток в жидкости БАЛ в фазе обострения у пациентов ХОБЛ и БЭБ. Полученные результаты согласуются с данными ряда авторов, указывающих на преобладание нейтрофилов в жидкости БАЛ у больных с тяжелым обострением ХОБЛ [4, 8].

При тяжелом обострении ХОБЛ цитоморфологическое исследование мазков-отпечатков слизистой оболочки бронхов, взятых при поступлении, позволило выявить признаки выраженного воспалительного процесса с дистрофическими изменениями в нейтрофилах вплоть до цитолиза. На фоне лечения тяжесть воспалительных изменений снижается, что проявляется следующими цитологическими изменениями: снижается выраженность дистрофических изменений, происходит уменьшение СПД нейтрофилов в 1,4-1,6 раза, снижение СПД цилиндрического эпителия в 1,3-1,6 раза.

Выводы

1. Комплексное (цитологическое, иммунологическое) исследование жидкости бронхоальвеолярного лаважа позволяет оценить состояние иммунитета слизистых оболочек бронхов при гнойно-обструктивных заболеваниях легких;

2. Исследование цитологического состава жидкости бронхоальвеолярного лаважа показывает, что характер эндопульмональной цитограммы, уровень провоспалительных цитокинов при ХОБЛ зависят от наличия бронхоэктазов, наиболее значимые изменения выявлены в группе ХОБЛ с наличием бронхоэктазов;

3. Имеется корреляция между показателями эндопульмональной цитограммы и содержанием провоспалительных цитокинов в жидкости бронхоальвеолярного лаважа;

4. Цитоморфологическое исследование мазков-отпечатков слизистой оболочки бронхов выявило признаки выраженных воспалительных изменений, тяжесть которых регрессирует на фоне лечения по мере клинического улучшения, следовательно, эти показатели могут служить критерием эффективности проводимой терапии;

5. Достижение клинической ремиссии по клинико-функциональным параметрам не сопровождаются восстановлением показателей местного иммунитета, о чем убедительно свидетельствуют данные исследования жидкости бронхоальвеолярного лаважа.

Стойкое сохранение воспалительного процесса в бронхах на фоне стандартного лечения ведет к укорочению сроков ремиссии. Этим обусловлена необходимость в методах лабораторного контроля над состоянием местного иммунитета слизистой оболочки бронхов.

Рецензенты:

Полуэктов В.Л., д.м.н., профессор, зав. кафедрой факультетской хирургии ГОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия», г. Омск;

Цеханович В.Н., д.м.н., профессор, зав. кардиохирургическим отделением ГУЗ «Омская областная клиническая больница», г. Омск.

Работа поступила в редакцию 27.06.2011.