CONDITION OF RESPIRATORY MUCOSA AT CHILDREN WITH RESPIRATORY DISTRESS

Full Text

Актуальность. Органы дыхания, являясь своеобразным биологическим фильтром, обеспечивают поступление в организм кислорода, необходимого для получения энергии и предохраняют от повреждающего воздействия различных патогенных эндогенных и экзогенных факторов [1, 2, 3, 4-6]. Очищение органов дыхания обеспечивается за счет работы мукоцилиарной системы, кашлевого и чихательного рефлексов, а также функциональной активности альвеолярных макрофагов [7-9]. Мукоцилиарная система (МЦС) является важной составной частью врожденной защитной системы респираторного тракта, это неспецифический механизм, осуществляющий местную защиту слизистой оболочки органов дыхания от внешних воздействий, включая инфекцию. Основными звеньями МЦС являются реснитчатый аппарат бронхов, перицилиарный слой секрета и собственно слизь, эффективность взаимодействия которых определяется мукоцилиарным клиренсом (МЦК). Аппарат МЦК состоит из реснитчатых клеток, непосредственно ресничек, и их эффективное колебание (нормальная мукоцилиарная активность) обеспечивает проксимальное движение слизи [10, 11- 13]. Изучение МЦС, ее очистительной функции началось в первые десятилетия ХХ века, причем приоритет в известной степени принадлежал российским ученым, в частности, В.И. Кобылянскому [10]. Большая часть научных работ посвящена особенностям МЦС при бронхолегочных заболеваниях у взрослых [14-19]. У детей эта проблема изучена недостаточно и не всегда привлекает должное внимание исследователей и клиницистов. Неблагоприятная экологическая ситуация, воздействие кислородных радикалов, баротравма, инфекция, курение (как пассивное, так и активное) оказывают отрицательное влияние на состояние МЦК. Дисфункция МЦС является характерной чертой хронических заболеваний респираторного тракта, а нарушение МЦК - одно из ведущих звеньев в патогенезе многих бронхолегочных заболеваний, и в ряде случаев является причиной дыхательной недостаточности [1, 20]. Ранняя диагностика различных форм дыхательной недостаточности с целью эффективной коррекции газообмена является важной задачей в лечении заболеваний респираторного тракта у детей. Диагностическая бронхоскопия при заболеваниях легких зарекомендовала себя информативным методом исследования, обеспечивающим возможность оценить состояние трахеобронхиального дерева и выраженность воспалительных изменений слизистой, выявить обструктивные нарушения в трахее и бронхах, признаки мукостаза и другие патологические состояния. Применение современных морфофункциональных методик позволяет достоверно оценить функциональную активность и морфологическую состоятельность цилиарного аппарата. Понимание механизмов развития мукоцилиарной недостаточности (МЦН) и индивидуальный подход к пациенту позволит выбрать правильную лечебную тактику при заболеваниях органов дыхания. Цель исследования: выявить характер воспалительных изменений трахеобронхиального дерева и состояние мукоцилиарной системы у детей с заболеваниями органов дыхания, осложненными дыхательной недостаточностью. Материалы и методы С 2012 года детям с подозрениями на нарушение мукоцилиарного клиренса в отделении пульмонологии СПбГБУЗ ДГБ № 19 им. К.А. Раухфуса совместно с отделением патоморфологии начато проведение цитоморфометрии и изучение двигательных нарушений цилиарного аппарата с помощью браш-биопсии слизистой бронхов при проведении диагностической бронхоскопии и/или слизистой носа в первые 5-15 минут после забора материала в мазках, и цитологическое исследование клеточного материала в мазках, приготовленных после центрифугирования методом жидкостной цитологии с использованием различных методов окраски. Обследованы 42 ребенка разных возрастных групп. Средний возраст детей - 13 лет (+/- 2,5 года). Из них страдали хронической бронхолегочной патологией, осложненной ДН, 24 ребенка (бронхиальная астма тяжелого течения, облитерирующий бронхиолит, первичная цилиарная недостаточность ?, синдром Картагенера, хронические бронхиты на фоне врожденных пороков развития органов дыхания, муковисцидоз, нейроэндокринная гиперплазия младенцев, бронхоэктазы и др.). 18 детей были обследованы при острых заболеваниях (рецидивирующий бронхит, острый бронхит и бронхиолит, осложненный ателектазами, пневмония затяжного осложненного течения). Оценивались характер и выраженность воспалительных изменений слизистой (лимфоцитарное, нейтрофильное, эозинофильное), изменения мерцательного эпителия (метаплазия и дистрофия), также проводилась морфометрия и оценивалось количество ресничек, проводилось изучение двигательных нарушений и степень их выраженности. В связи с небольшим количеством исследований статистически достоверных различий получено не было, поэтому для определения значимости клинического признака проводился логистический регрессионный анализ с определением показателя Odds ratio (OR). Результаты и их обсуждение 1. Характер воспаления слизистой ТБД и степень его выраженности. Наиболее часто воспаление в дыхательных путях у детей исследуемой группы было нейтрофильным, оно отсутствовало только у 16% пациентов. Значительно выраженное нейтрофильное воспаление слизистой трахеобронхиального дерева характерно для детей, страдающих острыми заболеваниями. У детей с хроническими заболеваниями чаще встречалось умеренно выраженное нейтрофильное воспаление. Анализируя наличие лимфоцитарного воспаления слизистой ТБД необходимо отметить, что у трети больных (31%) оно отсутствовало. У больных детей с хронической патологией выраженное лимфоцитарнное воспаление выявлялось в 2,5 раза чаще, чем у пациентов с острыми заболеваниями. Эозинофильное воспаление чаще отмечалось у детей с хроническими заболеваниями и было умеренно выраженным (OR=4,5) (табл. 1). Таблица 1. Характер воспаления слизистой трахеобронхиального дерева и степень его выраженности Характер воспаления и его выраженность Острое заболевание Хроническое заболевание Всего детей OR 18 детей % 24 ребенка 57,14% 42 % Лимфоцитарное: Отсутствует 5 38,46% 8 61,54% 13 31% Умеренно выраженное 10 55,56% 8 44,44% 18 43% Выраженное 3 27,27% 8 72,73% 11 26% 2,5 Нейтрофильное: Отсутствует 4 57,14% 3 42,86% 7 16,6 Умеренно выраженное 5 29,41% 12 70,59% 17 40,5 Выраженное 5 41,67% 7 58,33% 12 28,5 Значительно выраженное 4 66,67% 2 33,33% 6 14,4 Эозинофильное: Отсутствует 15 46,88% 17 53,13% 32 76% Умеренно выраженное 1 16,67% 5 83,33% 6 14% 4,5 Выраженное 2 50,00% 2 50,00% 4 10% 2. Цитоморфометрическая оценка состояния мерцательного эпителия. Продолжая морфологическую оценку состояния слизистой ТБД, особое внимание было уделено состоянию мерцательного эпителия: наличию и выраженности метаплазии и дистрофических изменений. В общей группе больных метаплазия бронхиального эпителия отмечалась у 30% больных. При этом умеренно выраженная метаплазия выявлялась в 2 раза чаще, а выраженная - в 5 раз чаще у детей хроническими заболеваниями. Значительно выраженные дистрофические изменения бронхиального эпителия также отмечались у детей с хронической патологией (OR=1,7) (рис. 1, 2) . Рисунок 1. Выраженность метаплазии мерцательного эпителия у обследованных детей. Рисунок 2. Выраженность дистрофии мерцательного эпителия у обследованных детей. 3. Патология цилиарного аппарата. Методом прижизненной телевизионной микроскопии (цветная цифровая камера RGB ММС-31С12-М-ММ, 1/2" proscan, 2048х1536 с ПК и ПО ММС ММ) и проведением морфометрии с помощью высокоразрешающего микроскопа и специально созданной компьютерной программы в нативном материале проводилась морфометрия ресничек (длина реснички, её форма) и изучались двигательные нарушения (синхронность движения, средняя частота и продолжительность двигательной активности). Морфология ресничек в большинстве исследований была неизмененной (79%). Несколько чаще реснички были укороченными у детей с острыми заболеваниями. Уменьшенное количество ресничек на мерцательном эпителии чаще отмечалось у детей с хроническими заболеваниями. Неизмененное количество ресничек было у половины детей исследуемой группы. При оценке двигательных нарушений цилиарного аппарата было выявлено, что моторные нарушения отмечались у 40% детей. Выраженные двигательные нарушения чаще отмечались у детей с острой патологией, вероятнее всего, вторичного характера. В ходе исследования выраженные двигательные нарушения цилиарного аппарата были выявлены у 5 детей, у 4 из них движения ресничек отсутствовали. У одного ребенка реснички на мерцательном эпителии ТБД были укороченными, у трех детей количество ресничек было сниженным. Всем детям для подтверждения первичной цилиарной дискинезии была проведена электронная микроскопия цитологического материала. У четверых из них была подтверждена первичная цилиарная недостаточность, у двух из них диагноз подтвержден генетическими исследованиями. Трем детям из этой группы генетический скрининг не проводился по субъективным причинам (отказ родителей). Заключение. Анализируя результаты проведенного исследования необходимо отметить, что у детей с острыми заболеваниями органов дыхания чаще выявляется нейтрофильное воспаление слизистой ТБД, а метаплазия мерцательного эпителия и морфологические изменения цилиарного аппарата нехарактерны, в отличие от дистрофических изменений, которые выявлены у всех пациентов. Вторичные двигательные нарушения и снижение количества ресничек отмечались у половины пациентов. У детей с хроническими заболеваниями легких чаще отмечалось лимфоцитарно-эозинофильное воспаление слизистой ТБД, характерна выраженная метаплазия и дистрофия мерцательного эпителия. Патология цилиарного аппарата в общей группе выражена незначительно, но определилась группа детей (10%) с первичными двигательными нарушениями (полным отсутствием подвижности ресничек).

About the authors

S V Starevskaya

St.Petersburg State Health Institution Children's Municipal Hospital №19 after K.A. Rauhfus; Pavlov First St.Petersburg State Medical University

M M Goloborodko

St.Petersburg State Health Institution Children's Municipal Hospital №19 after K.A. Rauhfus

O V Berleva

St.Petersburg State Health Institution Children's Municipal Hospital №19 after K.A. Rauhfus

S V Barashkova

St.Petersburg State Health Institution Children's Municipal Hospital №19 after K.A. Rauhfus

I Yu Melnikova

North-West State Medical University named after I.I. Mechnikov

V Yu Detkov

St.Petersburg State Health Institution Children's Municipal Hospital №19 after K.A. Rauhfus

V P Molodtsova

Pavlov First St.Petersburg State Medical University

References

Supplementary files