Інформація призначена тільки для фахівців сфери охорони здоров'я, осіб,
які мають вищу або середню спеціальну медичну освіту.


Підтвердіть, що Ви є фахівцем у сфері охорони здоров'я.

"Child`s Health" 2 (70) 2016

Back to issue

Diagnostic and Prognostic Significance of Soluble Vascular Cell Adhesion Molecule-1 (sVCAM-1) in Children with Bronchial Asthma

Authors: Odynets Yu.V., Vasylchenko Yu.V. - Kharkiv National Medical University, Department of Pediatrics № 2, Kharkiv, Ukraine

Categories: Pediatrics/Neonatology

Sections: Clinical researches

print version


Summary

З метою вивчення рівня судинної молекули міжклітинної адгезії-1 (sVCAM-1) у дітей із бронхіальною астмою на різних етапах захворювання нами обстежено 69 дітей віком від 6 до 17 років, які страждають від персистуючої бронхіальної астми, в період загострення та ремісії та 15 практично здорових дітей групи контролю. Проводили манжетову пробу та визначали рівень S-нітрозотіолу в сироватці крові для оцінки функції ендотелію. Вивчали рівень sVCAM-1 у сироватці крові імуноферментним методом. Установлено наявність ендотеліальної дисфункції у всіх дітей, хворих на бронхіальну астму. Відмічено значне підвищення рівня sVCAM-1 у сироватці крові як у період загострення, так і в період ремісії захворювання, що свідчить про триваючий вплив на ендотелій та формування стійкого хронічного запалення.

С целью изучения уровня сосудистой молекулы межклеточной адгезии-1 (sVCAM-1) у детей с бронхиальной астмой в различные периоды заболевания нами обследовано 69 детей в возрасте от 6 до 17 лет, страдающих от персистирующей бронхиальной астмы, в период обострения и ремиссии и 15 практически здоровых детей группы контроля. Проводили манжеточную пробу и определяли уровень S-нитрозотиолов в сыворотке крови для оценки функции эндотелия. Изучали уровень sVCAM-1 в сыворотке крови иммуноферментным методом. Установлено наличие эндотелиальной дисфункции у всех детей, больных бронхиальной астмой. Отмечено значительное повышение уровня sVCAM-1 в сыворотке крови как в период обострения, так и в период ремиссии заболевания, что свидетельствует о продолжающемся влиянии на эндотелий и формировании устойчивого хронического воспаления.

To study the level of sVCAM-1 in children with bronchial asthma at different stages of the disease, we have exa­mined 69 children aged from 6 to 17 years suffering from persistent bronchial asthma in exacerbation and remission and 15 apparently healthy children of the control group. We performed tourniquet test and determined the level of S-nitrozothiol in the blood serum to assess the endothelial function. Serum ­sVCAM-1 levels were studied using enzyme immunoassay. The presence of endothelial dysfunction in all children with bronchial asthma was detected. A significant increase in sVCAM-1 level in the blood serum was noted both in acute phase and during remission, indicating a long-term effect on the endothelium and formation of stable chronic inflammation.


Keywords

бронхіальна астма, діти, ендотеліальна дисфункція, судинна молекула міжклітинної адгезії-1.

бронхиальная астма, дети, сосудистая молекула межклеточной адгезии-1.

bronchial asthma, children, endothelial dysfunction, soluble vascular cell adhesion molecule-1.

Bronchial asthma is among the top 20 chronic conditions for global ranking of disability-adjusted life years in children; in the mid-childhood ages 5–14 years it is among the top 10 causes.

Death rates from asthma in children globally range from 0.0 to 0.7 per 100 000. Asthma is regarded as a chronic inflammatory disease of the airways.

Objective: to determine the serum levels of  soluble Vascuolar Cell Adhesion Molekule-1 (sVCAM-1) in children suffering from bronchial asthma (BA) in exacerbation and remission.

Materials and methods: 70 children with persistent bronchial asthma in exacerbation and remission period were examined. Among them 35 patients with mild persistent BA (1st group), 22 patients with moderate persistent (2nd group) and 13 patients with severe persistent (3rd group). 15 healthy children were served as the controls. The serum levels of sVCAM-1 was determine enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA, catalog #BMS232, Austria). The level of circulating immune complexes (CIC) was determine by V.Haskova. The serum levels of S-nitrosothiols were determined spectrophotometrically. The ultrasound assessment of endothelium-dependent flow-mediated dilation of the brachial artery and calculation of percentage increase in brachial artery diameter (FMD%) (D.S. Celermajer  et al., 1992) were carried out. Statistical analysis was performed with "EXCELL FOR WINDOWS" and "STATISTICA 7.0. FOR WINDOWS". Non-parametric variables are given as median (interquartile range). Differences between groups were tested using Mann-Whitney test.

Results: The index of FMD% were significantly diminished in the patients of the 1st , 2nd and 3rd groups in exacerbation, compared with controls (respectively 7,30(6,25; 8,49), 6,71(6,10; 6,98)% and 5,56(4,80; 5,86) compared 19,35(17,00; 21,00) %, p<0,001). It was significantly diminished in the patients of the 3rd group (p1-3 = 0,0000, p1-2 = 0,0003). The index of FMD% stayed lower in the patients of all groups in remission, compared with controls (pc-1 = 0,0012, pc-2 = 0,0004, pc-3 = 0,0000). The serum S-nitrosothiol levels were significantly diminished in exacerbation in the patients of the 1st (0,17 (0,15; 0,22)) mmol/l; in the patients of the 2nd (0,14 (0,11; 0,15)) mmol/l and in the patients of the 3rd (0,11 (0,08; 0,11)) mmol/l, and were significantly diminished in remission in the patients of the 1st (0,30(0,24; 0,43)) mmol/l; in the patients of the 2nd (0,29 (0,24; 0,39)) mmol/l and in the patients of the 3rd (0,20 (0,18; 0,25) mmol/l, compared with controls 0,33 (0,28; 0,37)) mmol/l, р <0,005. It was significantly diminished in the patients of the 3rd group (p1-3 = 0,0000, p1-2 = 0,0001). The serum S-nitrosothiol levels stayed lower in the patients of all groups in remission, compared with controls (pc-1 = 0,0008, pc-2 = 0,0000, pc-3 = 0,0000). It was proved that the index of FMD% and the serum S-nitrosothiol levels depend on BA severity (respectively H=56,37, p=0.0000; H=55,40, p=0,0000).

The serum levels sVCAM-1 was significantly increased in the patients of the 1st , 2nd and 3rd groups in exacerbation, compared with controls (respectively 1020,36 (900,52; 1090,08) ng/ml; 1265,08 (1100,81; 1380,62) ng/ml; 1700,73 (1550,38; 1900,32) ng/ml) and in remission (respectively 845,44 (790,38; 950,62) ng/ml; 1095,57 (950,52; 1190,63) ng/ml; 1500,48 (1380,28;1700,25) ng/ml, compared with 745,60 (690,82; 790,19) ng/ml, p<0,005). The serum levels of sVCAM-1 was significantly increased in patients of all groups in exacerbation (pc-1= 0,0000, pc-2= 0,0000, pc-3 = 0,0000). It was significantly increased in the patients of the 3rd group (p1-3 = 0,0000, p1-2 = 0,0001). The serum levels of sVCAM-1 was significantly increased in patients of all groups in remission (p1exacerbation.-1remission = 0,0000, Т=19,00; p2exacerbation.-2remission = 0,0000, Т=0,00; p3exacerbation.-3remission = 0,015, Т=11,00), but it staied higher than in children of control group (pc-1= 0,0004, pc-2 = 0,0000, pc-3 = 0,0000). It was proved that levels of sVCAM-1 depend on BA severity in exacerbation (H=56.80, p=0.0000). The serum levels of CIC in the patients of all groups was significantly increased (in the patients of the 1st group - 89,50 (70,00; 102,00) c.u., in the patients of the 2nd group – 97,50 (88,00; 123,00) c.u., in the patients of the 3rd group – 132,00 (121,00; 143,00) c.u.). It was significantly increased in the patients of the 3rd group (p1-3 = 0,0000, p1-2 = 0,0000). The correlation between levels of sVCAM-1 and CIC in the patients of the 2nd and 3rd groups (respectively r = + 0,70, p <0,05, r = + 0,71, p <0,05) was determined.

Summary:endothelial dysfunction in children with BA were determined in the exacerbation and remission. Degree of endothelial dysfunction depends on the severity of the disease. Significant increase in serum sVCAM-1 was revealed that provokes adhesion of the CIC on the vascular endothelium, which in its turn supports the local inflammatory process.


Bibliography

1. Намазова-Баранова Л.С., Огородова Л.М., Томилова А.Ю., Деев И.А., Алексеева А.А., Вишнева Е.А., Громов И.А., Евдокимова Т.А., Камалтынова Е.М., Коломеец И.Л., Торшхоева Р.М. Распространенность астмаподобных симтомов и диагностированной астмы в популяции подростков // ПФ. — 2009. — № 3. — С. 59-65.

2. Vijay K.T. Angiogenesis and vascular remodeling in chronic airway diseases / K.T. Vijay, Willem I. de Boer, K.M. Virendra, J.M. Wolter, S.S. Hari // Cell. Biochem. Biophys. — 2013. — 67. — Р. 219-234.

3. Asher I., Pearce N. Global burden of asthma among children // Int. J. Tuberc. Lung. Dis. — 2014 Nov. — 18(11). — Р. 1269-1278.

4. Чернышева О.Е Современные представления о патогенезе БА у детей / О.Е. Чернышева // Здоровье ребенка. — 2014. — № 5. — С. 83-90.

5. Попова А.А. Эндотелиальная дисфункция и механизмы ее формирования / А.А. Попова, Е.Н. Березикова, Маянская С.Д. // Сибирское медицинское обозрение. — 2010. — № 4, Т. 64.

6. Поляков В.В., Сенаторова А.С. Клиническое значение эндотелиальной дисфункции у детей с рецидивирующим обструктивным бронхитом и бронхиальной астмой / В.В. Поляков, А.С. Сенаторова // Международный медицинский журнал. — 2012. — № 2. — С. 32-35.

7. Wanner A. Airway Endothelial Dysfunction in Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Challenge for Future Research / A. Wanner, E.S. Mendes // Am. J. of Respiratory and Crit. Care Med. — 2010. — Vol. 182. — P. 1344-1351.

8. Волкова О.А. Изучение дисфункции эндотелия у детей с бронхиальной астмой / О.А. Волкова // Актуальные проблемы медицины: Мат-лы ежегодной итоговой научной конференции. — 2011. — С. 178-181.

9. Волосовець О.П. Патогенетична роль оксиду азоту та ендотеліальної дисфункції в розвитку захворювань серцево-судинної системи у дітей / О.П. Волосовець, С.П. Кривопустов, Т.С. Мороз // Здоровье ребенка. — 2007. — № 2(5).

10. Касаткина С.Г. Значение дисфункции эндотелия у больных с сахарным диабетом 2 типа / С.Г. Касаткина, С.Н. Касаткин // Фундаментальные исследования. — 2011. — № 7. — С. 248-252.

11. Заклякова Л.В., Киселева М.А., Колчина В.П. Определение уровня растворимой формы молекулы межклеточной адгезии-1 для ранней диагностики диабетических микроангиопатий // ВНМТ. — 2005. — № 2. — С. 42-43.

12. Ландышев Ю.С., Суров А.В., Лазуткина Е.Л., Георгиевский Н.И., Целуйко С.С., Георгиевская М.Н. Роль цитокинов и полиморфно-ядерных нейтрофилов в патогенезе бронхиальной астмы // Дальневосточный медицинский журнал. — 2008. — № 2. — С. 134-138.

13. Геппе Н.А., Колосова Н.Г., Машукова Н.Г. и др. Влияние терапии будесонидом на уровни цитокинов и молекул межклеточной адгезии у подростков со среднетяжелой бронхиальной астмой // Практическая пульмонология. — 2009. — № 2. — С. 40-43.

14. Емельянов А.В. Современные представления о диагностике и лечении аллергического ринита / А.В. Емельянов // Лечащий врач. — 2003. — № 3. — С. 4-11.

15. Моренко М.А. Патогенетические аспекты проявления сочетанной аллергопатологии в детском воздасте / М.А. Моренко // Вестник Южно-Казахстанской мед. академии. — 2010. — № 1(46).

16. Волосовец А.П. Роль аллергического воспаления в повседневной врачебной практике. Оптимизация противоаллергической терапии / А.П. Волосовец, С.П. Кривопустов, Е.В.  Павлик // Сучасні препарати та технології. — 2010. — № 1(67). — С. 70-74.


1.  Namazova-Baranova L. S., Ogorodova L. M., Tomilova A. YU., Deev Ivan Anatol'evich, Alekseeva A. A., Vishneva E. A., Gromov I. A., Evdokimova T. A., Kamaltynova E. M., Kolomeec I. L., Torshkhoeva R. M. Rasprostranennost' astmapodobnyh simtomov i diagnostirovannoj astmy v populyacii podrostkov // PF . 2009. №3. S.59-65

2.    Vijay K. T. Angiogenesis and vascular remodeling in chronic airway diseases/ K. T .Vijay, Willem I. de Boer, K. M. Virendra, J. M. Wolter, S. S. Hari //Cell Biochem Biophys.- 2013.- 67.- p.219-234.

3.   Asher I, Pearce N Global burden of asthma among children// Int J Tuberc Lung Dis. -2014. - Nov;18(11). - p.1269-1278

4.   CHernysheva O.E Sovremennye predstavleniya o patogeneze BA u detej/ O.E CHernysheva // Zdorov'e rebenka. – 2014. - №5. – str.83-90.

5.  Popova A.A. EHndotelial'naya disfunkciya i mekhanizmy ee formirovaniya/ A.A Popova, E.N. Berezikova, S.D Mayanskaya//Sibirskoe medicinskoe obozrenie. – 2010. - №4, T 64.

6.  Polyakov V.V., Senatorova A.S. Klinicheskoe znachenie ehndotelial'noj disfunkcii u detej s recidiviruyushchim obstruktivnym bronhitom i bronhial'noj astmoj / V.V Polyakov, A.S. Senatorova A.S //Mezhdunarodnyj medicinskij zhurnal. – 2012. - № 2. - str.32-35.

7. Wanner A. Airway Endothelial Dysfunction in Asthma and Chronic Obstructive Pulmonary Disease: A Challenge for Future Research/ A.Wanner, E. S. Mendes//Am. J. of Respiratory and Crit. Care Med.— 2010.— Vol. 182.— P. 1344–1351.

8. Volkova O.A Izuchenie disfunkcii ehndoteliya u detej s bronhial'noj astmoj/ O.A Volkova // Aktual'nye problemy mediciny : materialy ezhegodnoj itogovoj nauchnoj konferencii.-2011. – c.178-181.

9.   Volosovec' O. P. Patogenetichna rol' oksidu azotu ta endotelіal'noї disfunkcії v rozvitku zahvoryuvan' sercevo-sudinnoї sistemi u dіtej/ O.P. Volosovec', S.P. Krivopustov, T.S. Moroz//Zdorov'e rebenka.- 2007.- №2(5).

10.  Kasatkina S.G. Znachenie disfunkcii ehndoteliya u bol'nyh s saharnym diabetom 2 tipa/ S.G. Kasatkina, S.N. Kasatkin //Fundamental'nye issledovaniya.-2011.- №7.- str.248-252.

11. Zaklyakova L. V., Kiseleva M. A., Kolchina V. P. Opredelenie urovnya rastvorimoj formy molekuly mezhkletochnoj adgezii-1 dlya rannej diagnostiki diabeticheskih mikroangiopatij // vnmt . 2005. №2. S.42-43.

12.  Landyshev YU. S., Surov A. V., Lazutkina E. L., Georgievskij N. I., Celujko S. S., Georgievskaya M. N. Rol' citokinov i polimorfno-yadernyh nejtrofilov v patogeneze bronhial'noj astmy // dal'nevostochnyj medicinskij zhurnal . 2008. №2. S.134-138.

13.  Geppe N. A., Kolosova N. G., Mashukova N. G., Sencova T. B., Vorozhko I. V., YAcuk I. P., Soroka N. D., Kondyurina E. G., Snegockaya M. N., Knyazheskaya N. P., Pashchenko M. G., Novikova N. B., Voznesenskij N. A. Vliyanie terapii budesonidom na urovni citokinov i molekul mezhkletochnoj adgezii u podrostkov so srednetyazheloj bronhial'noj astmoj // Prakticheskaya pul'monologiya . 2009. №2. S.40-43.

14.  Emel'yanov A.V. Sovremennye predstavleniya o diagnostiki i lechenii allergicheskogo rinita / A.V. Emel'yanov // Lechashchij vrach.- 2003.-№3.- str.4-11.

15.  Morenko M.A. Patogeneticheskie aspekty proyavleniya sochetannoj allergopatologii v detskom vozdaste/ M.A. Morenko //Respublikanskij nauchnyj zhurnal HABARSHYSY.- 2010.-№1(46).- str.179-182.

16. Volosovec A.P. Rol' allergicheskogo vospaleniya v povsednevnoj vrachebnoj praktike optimizaciya protivoallergicheskoj terapii /A.P. Volosovec, S.P. Krivopustov, E.V. Pavlik // Suchasnі preparati ta tekhnologії.- 2010.- №1 (67).- str.70-74

Similar articles

The Role of Nitric Oxide Metabolites in the Formation of Endothelial Dysfunction  in Children with Persistent Bronchial Asthma
Authors: Одинец Ю.В., Васильченко Ю.В.;
Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков, Украина

"Child`s Health" 6 (74) 2016
Date: 2016.11.18
The Use of Vitamin D in the Complex Treatment of Children with Allergic Diseases and its Quantitative Dynamics in the Blood in Different Periods of the Disease
Authors: Tyazhka O.V., Selska Z.V. - National Medical University named after O.O. Bogomolets, Kyiv; Central Children’s Polyclinic of Desnyansky District of Kyiv, Ukraine
"Child`s Health" 8 (51) 2013
Date: 2014.01.14
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Ultrasound and Biochemical Indices of Endothelial Dysfunction at Hemorrhagic Vasculitis in Children
Authors: Odynets Yu.V., Yavorovych M.V. - Kharkiv National Medical University, Kharkiv, Ukraine
"Child`s Health" 2 (70) 2016
Date: 2016.05.17
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches

Back to issue