Журнал «Здоровье ребенка» 2 (45) 2013

Із розвитком технологій догляду за недоношеними новонародженими і їх респіраторної підтримки одночасно зі зниженням смертності відмічається зростання розвитку бронхолегеневої дисплазії (БЛД) у дітей [1–3].

Однією з найважливіших умов, що визначають своєрідність патологічних процесів у легенях новонароджених, є те, що вони виникають в один із найбільш критичних періодів життя дитини, коли відбувається перебудова функціональних систем, насамперед дихання та кровообігу, поступове їх дозрівання [4]. Протягом багатьох років бронхолегенева дисплазія вважалася привілеєм періоду новонародженості, зокрема, недоношених дітей. Пізніше було показано, що значення БЛД виходить за межі неонатології [1, 5].

Завдяки тісному морфофункціональному взаємозв’язку обструктивні чи рестриктивні зміни при хронічних захворюваннях дихальної системи призводять до ранніх порушень легенево­серцевих відношень, результатом чого є гіпоксична легенева вазоконстрикція, механічне звуження судин та обструкція судинного легеневого ложа, що, у свою чергу, призводить до легеневої гіпертензії та формування хронічної серцевої недостатності [6]. Це має вирішальне значення для прогнозу захворювання як у дітей, так і в дорослих.

На цей час однією з найсуттєвіших проблем пульмонології, зокрема дитячої, є пошук шляхів, що дозволять загальмувати прогресування хронічного захворювання легень. Тому продовжується пошук більш чутливих, тонких маркерів подальшого ураження клітин та поступового зниження функції легень. З цього приводу останніми роками зростає цікавість дослідників до протеїназ, що можна пояснити високою клініко­діагностичною інформативністю визначення їх рівня при багатьох патологічних процесах [7, 8].

Мета — визначити активність протеїназ вазоконстрикторної та апоптогенної дій та їхню участь у формуванні несприятливого перебігу бронхолегеневої дисплазії в дітей.

Матеріали й методи

Дослідження проводилося на кафедрі педіатрії № 1 і неонатології ХНМУ на базі Обласного центру діагностики та лікування бронхолегеневої дисплазії в дітей КЗОЗ «Обласна клінічна дитяча лікарня м. Харкова».

Обстежено 60 дітей віком від 1 місяця до 3 років, серед яких у 29 пацієнтів діагностовано класичну форму БЛД (1­ша група), у 16 — нову форму БЛД (2­га група), у 15 — БЛД доношених (3­тя група). Діагноз бронхолегеневої дисплазії було встановлено згідно з міжнародною класифікацією хвороб 10­го перегляду (шифр Р27.0). Критерії тяжкості визначалися за класифікацією клінічних форм бронхолегеневих захворювань дітей Російського респіраторного товариства (2009 р.) [9].

Досліджували активність протеїназ вазаконстрикторної дії (нетрипсиноподібних протеїназ (НТПП), хімази, тоніну) та апоптогенної дії (кальпаїни) у сироватці крові, а також їх інгібіторів — a­2­макроглобуліну (a­2­МГ) та трипсинінгібіторну активність a­1 інгібітору протеїназ (ТІА a­1­ІП) із використанням високочутливого (10^–9–10^–10 г) ферментативного методу, що розроблено в ДУ «Інститут терапії імені Л.Т. Малої АМН України» (Л.М. Самохіна, 1997, 2001, 2002, 2004) [10]. Роботу було виконано згідно з етичними принципами медичного дослідження, що проводяться на людях, які були прийняті Гельсінкською декларацією.

Статистичну обробку отриманих даних проводили за допомогою статистичного пакету програми Statistica 7.0. Для вибірок із розподілом, що не відповідає закону Гауса, визначали медіану (Me) й інтерквартильний розмах (Lq — нижній квартиль; Uq — верхній квартиль). Для порівняння двох вибірок використовували непараметричний U­критерій Манна — Уїтні (MW). Різницю параметрів, що порівнювали за двома точками, вважали статистично значущою при р < 0,05. Під час зіставлення показників, які характеризувалися порівнянням понад точок, використовували дисперсійний аналіз Краскела — Уолліса, а відмінності вважали вірогідними з урахуванням поправки Бонферроні (при р^ = p/k, де k — кількість парних порівнянь).

Результати та їх обговорення

Під час аналізу змін вазоконстрикторних протеїназ у дітей 1­ї групи відзначили, що активність НТПП і тоніну суттєво не відрізнялися від показників у здорових дітей (усі р > 0,05), однак активність хімази вірогідно вища порівняно з групою конт­ролю (р < 0,05) (табл. 1). Вірогідне підвищення рівня a­2­МГ (р < 0,01) на фоні відсутності змін активності ТІА a­1­ІП (р > 0,05) можна розглядати як захист від зростання саме активності хімази, тому що цей інгібітор відіграє більш важливу роль у пригніченні хімази, ніж a­1­ІП [7]. Наявність вірогідних позитивних кореляційних зв’язків між рівнем a­2­МГ і активністю тоніну (r = +0,43, р = 0,017) та хімази (r = +0,78, р = 0,0000) на фоні відсутності підвищення рівня тоніну може свідчити про достатню участь даного інгібітору в пригніченні зазначеного ферменту вазоконстрикторної дії. Підвищення активності хімази в сироватці крові дітей із класичною формою БЛД ілюструє активацію тканинного шляху утворення ангіотензину ІІ, що може сприяти розвитку вазоконстрикторних механізмів формування й прогресування кардіоваскулярних ускладнень [7].

У сироватці крові дітей 2­ї групи відзначалося вірогідне зростання лише рівня a­2­МГ (р < 0,01). Підвищення активності a­2­МГ, відсутність збільшення ТІА a­1­ІП у сироватці крові в дітей із новою формою БЛД, наявність вірогідного позитивного кореляційного зв’язку між рівнями a­2­МГ і НТПП (r = +0,48, р = 0,05) та хімази (r = +0,79, р = 0,0002) у сироватці крові не виключають участі інгібіторів у пригніченні надлишкової активності протеїназ.

У дітей 3­ї групи зафіксовано вірогідне зменшення рівня тоніну (р < 0,05) — протеїнази вазоконстрикторної дії, що бере участь в альтернативному шляху утворення ангіотензину ІI безпосередньо з ангіотензину без істотних змін рівня інгібіторів порівняно з контролем (усі р > 0,05). Також визначено вірогідний позитивний кореляційний зв’язок між активністю хімази та a­2­МГ (r = +0,50; p = 0,05), що на фоні відсутності підвищення рівня протеїназ вазоконстрикторної дії може свідчити про достатню участь даного інгібітору в пригніченні ферментів вазоконстрикторної дії. Крім того, виявлений вірогідний негативний кореляційний зв’язок між активністю a­2­МГ та ТІА a­1­ІП (r = –0,53; p = 0,05). Такий характер змін інгібіторів протеїназ сприяє пригніченню протеолізу, особливо за участю трипсиноподібних ферментів. Тобто в дітей із БЛД доношених a­2­МГ пригнічує протеоліз значною мірою без необхідності залучення a­1­ІП, що вказує на природну захищеність організму від активації протеолізу. Відсутність підвищення активності цього інгібітору відображає більшу можливість участі НТПП у формуванні вазоконстрикторних ефектів. Підтвердженням цього є вірогідний сильний позитивний кореляційний зв’язок між рівнем НТПП та активністю хімази (r = +0,73; p = 0,001), що може демонструвати витрачення вказаних протеїназ на утворення ангіотензину II, вичерпання можливостей їх синтезу та/або вивільнення і розвиток тканинних вазоконстрикторних ефектів за умови тривалого формування патологічного процесу.

Під час множинного порівняння статистичних характеристик активності протеїназ та їх інгібіторів було визначено, що критерій Краскела — Уолліса високо значущий за такими параметрами, як хімаза (Н = 9,09; р = 0,0280) та a­2­МГ (Н = 8,61; р = 0,0349). Це дає право стверджувати, що статистичні характеристики відповідних показників різних груп вірогідно відрізняються між собою, а рівень активності хімази й a­2­МГ у сироватці крові залежить від приналежності пацієнтів до тієї чи іншої групи.

Для того щоб з’ясувати, які чинники слід обов’язково враховувати під час здійснення прогнозу формування ускладнень та несприятливого закінчення БЛД, було виконано процедуру множинного логістичного регресійного аналізу. З метою побудови математичної моделі прогнозування виходу БЛД у дітей методом випадкового вибору було відібрано клінічний матеріал 63 пацієнтів, серед яких у 27 хворих спостерігався сприятливий перебіг БЛД, критеріями якого вважалися: тривала ремісія захворювання, відсутність тяжкої супутньої патології, задовільна якість життя. У 36 хворих — несприятливий перебіг БЛД, критеріями якого обрано наявність тяжкої супутньої патології, частих рецидивів пневмонії або обструктивного бронхіту, інвалідизація або передчасна смерть.

У ролі бінарної залежної змінної (у) було обрано відповідно сприятливе (у = 1) чи несприятливе закінчення БЛД (у = 0). За незалежні змінні обрано як кількісні, так і якісні ознаки. До кількісних було обрано: тривалість штучної вентиляції легень (ШВЛ), термін гестації, масу тіла під час народження, активність компонентів системи «протеїназа — інгібітор протеїназ», рівень рН крові, парціальний тиск СО₂ (рСО₂) середній тиск у ЛА (Р ЛА), частоту серцевих скорочень (ЧСС). За незалежні якісні змінні брали клініко­анамнестичні дані, а саме: дані перинатального анамнезу, об’єктивного обстеження, наявність супутньої патології, період захворювання. Кожну якісну ознаку було закодовано як «1», якщо в дитини наявна ця ознака, або «0», якщо цієї ознаки не було зафіксовано. Статистичну значущість одержаних результатів (імовірність того, що пацієнта за ознакою, що оцінюється, буде віднесено до конкретної групи спостереження) оцінювали за критерієм Wald (чим вищий модуль цього критерію (коефіцієнта), тим сильніший його вплив на залежну змінну). Якість створеної моделі перевіряли за допомогою процента конкордації (Percent Concordant — РС). Цей показник дорівнює частці спостережень, які було правильно перекласифіковано в окремі підгрупи залежного показника за допомогою рівняння логістичної регресії. Чим ближчий цей показник до 100 %, тим вища якість одержаної моделі. Імовірність виникнення події для деякого випадку розраховували за формулою:

де z = а + b₁ · X₁ + b₂ · Х₂ + ... + b_n · X_n; X₁, Х₂, X_n — значення незалежних змінних, b₁, b₂, b_n — коефіцієнти, розрахунок яких є задачею бінарної логістичної регресії, а — певна константа. Р > 0,5 свідчить про значну ймовірність настання події (у), р < 0,5 — про незначну ймовірність настання події.

Процедура множинної логістичної регресії дозволила відокремити групу чинників, за якими з достатнім рівнем статистичної значущості можна прогнозувати, чим закінчиться БЛД. Результати статистичного аналізу множинної логістичної регресії наведено в табл. 2.

Якість створеної моделі перевірено за допомогою процента конкордації (показники належності до підгрупи (1 — сприятливий перебіг, 0 — несприятливий перебіг), що спостерігаються, було протиставлено та передбачено на основі розрахованої моделі).

За результатами проведеного аналізу було створено рівняння множинної регресії:

Logit P(z) = –178,894 – (0,0819 · тривалість ШВЛ) + (0,254 · строк гестації) – (0,00204 · маса тіла під час народження) – (10,614 · a­2­МГ) + + (1,821 · тонін) – (5,816 · кальпаїн) + (24,105 · рН крові) + (0,142 · рСО₂) – (0,0342 · ЧСС) – (0,0745 · Р ЛА).

Зазначені математичні моделі мають 94,8 % специфічності та 92,2 % чутливості.

Як відомо, на кінець БЛД можуть впливати безліч чинників, серед яких передусім можна назвати незрілість легеневої тканини, а саме гестаційний вік та низьку масу тіла при народженні. Це, у свою чергу, призводить до неспроможності адекватного самостійного дихання, а діти потребують проведення тривалої штучної вентиляції легень. Зростання активності кальпаїнів у сироватці крові хворих на БЛД може бути пов’язане з переходом до формування структурних та функціональних змін у легеневій тканині або судинах. Дисбаланс між протеїназами апоптогенної дії та їх інгібіторами створює підстави для поглиблення деструктивних процесів за умови втягування інших протеїназ та створює умови для прогресування патологічного процесу. Розвиток вазоконстрикторних механізмів формування й прогресування кардіоваскулярних ускладнень у дітей із БЛД може бути пов’язаний із підвищеною активністю тоніну. Проявом вторинної легеневої гіпертензії можна вважати підвищений рівень середнього тиску в легеневій артерії, що відіграє важливу роль у стрімкому розвитку кардіоваскулярних ускладнень. Причина прискорення розвитку й прогресування серцево­судинної патології у хворих на БЛД може бути обумовлена гіпоксією тканин, вона сприяє активації вазоконстрикторних чинників й апоптозу, що, безумовно, повинно враховуватися під час індивідуального клінічного моніторингу за дітьми із БЛД.

Висновки

1. У дітей із бронхолегеневою дисплазією встановлено наявний дисбаланс системи «протеїназа — інгібітор протеїназ», що на перших етапах, виконуючи «програму природного захисту від надмірної активності протеолізу», створює структурні (гістологічні) умови для подальшого поглиблення патологічного процесу.

2. На прогноз перебігу впливають такі складові, як тривалість ШВЛ, строк гестації та маса тіла при народженні, активність компонентів системи «протеїназа — інгібітор протеїназ», кислотно­лужний стан крові, частота серцевих скорочень та середній тиск у легеневій артерії. Можна зробити висновок про доцільність використання цих параметрів для комплексного оцінювання прогнозу сприятливого перебігу БЛД.

Перспективним є дослідження системи «протеїназа — інгібітор протеїназ» у дітей із бронхолегеневою дисплазією з метою попередження виникнення ускладнень та несприятливого перебігу, що необхідно враховувати під час клінічного менеджменту даного контингенту дітей.