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.

"Actual Infectology" 2 (11) 2016

Back to issue

Features of Immune Response to Helicobacter Pylori Infection in Children with Bronchial Asthma

Authors: Каличевская М.В. - ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины», г. Днепр, Украина

Categories: Infectious diseases

Sections: Medical forums

print version


Summary

Актуальність. Перебіг бронхіальної астми в дітей нерідко супроводжується захворюваннями шлунково-кишкового тракту (ШКТ), асоційованими з Helicobacter рylori (H.pylori)-інфекцією. Наявність H.рylori сприяє активації та підтриманню запального процесу з вивільненням цитокінів і медіаторів запалення і наступними системними ефектами. Мета дослідження: вивчення особливостей продукції інтерферону-γ (IFN-γ) та інтерлейкіну‑4, -5 і -13 (IL‑4, -5, -13) як маркерів інтенсивності алергічного запалення в дітей, хворих на бронхіальну астму, інфікованих H.pylori. Матеріали та методи. Обстежено 120 дітей віком від 6 до 18 років із бронхіальною астмою. Ідентифікація H.pylori проводилася дихальним хелік-тестом (ТОВ «АМА», Росія). Сироваткові концентрації IFN-γ і IL‑4, -5 і -13 визначалися методом імуноферментного аналізу (тест-набори Diaklone, Франція) до і через 7 днів після закінчення лікування патології ШКТ. Статистичну обробку проводили за допомогою методів варіаційної статистики, реалізованих у пакеті прикладних програм Statistica 6.1. Результати. У 78 дітей із бронхіальною астмою була діагностована патологія ШКТ, у тому числі в 37 осіб — асоційована з інфекцією H.рylori. Для вивчення впливу H.pylori на перебіг бронхіальної астми діти були розділені на 3 групи: I група — ​37 дітей із бронхіальною астмою і патологією ШКТ, інфікованих H.pylori, II — ​41 Н.pylori-негативна дитина з бронхіальною астмою і патологією ШКТ, III — ​42 Н.pylori-негативні дитини з бронхіальною астмою без патології ШКТ. Тривалість захворювання бронхіальною астмою в I групі становила 7,80 ± 0,17 року, у II — ​5,90 ± 0,26 року, у III групі — ​3,90 ± 0,48 року (p < 0,05). Наявність Н.рylori-інфекції в дітей із бронхіальною астмою супроводжувалася більш низькими концентраціями IFN-γ порівняно з дітьми ІІ групи (відповідно 8,47 ± 0,14 пг/мл і 9,69 ± 0,32 пг/мл, р < 0,05). Рівень IL‑13 у сироватці крові був вірогідно вищим у дітей I групи порівняно з пацієнтами ІІ групи (8,74 ± 0,22 пг/мл і 7,21 ± 0,35 пг/мл відповідно, р < 0,05). Сироваткові концентрації IL‑4 і -5 були підвищеними у всіх досліджуваних групах порівняно з групою контролю та не залежали від наявності інфекції Н.рylori. Після лікування патології травного тракту відзначалося поліпшення показників контролю над бронхіальною астмою, що супрово­джувалося вірогідним зниженням концентрації IFN-γ та IL‑13 у I групі дітей і IFN-γ та IL‑5 і -13 — ​у II групі. Висновок. Наявність інфекції H.рylori в дітей із патологією травного тракту, що протікає на тлі бронхіальної астми, супроводжується дисбалансом імунної відповіді, що виражається в зниженні вироблення IFN-γ, IL‑4 і збільшенням IL‑13 порівняно з Н.рylori-негативними дітьми. Лікування патології ШКТ супроводжується зниженням IFN-γ та досліджуваних цитокінів, що клінічно сприяє поліпшенню параметрів контролю над бронхіальною астмою.

Актуальность. Течение бронхиальной астмы у детей нередко сопровождается заболеваниями желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), ассоциированными с Helicobacter pylori (H.pylori)-инфекцией. Наличие H.рylori способствует активации и поддержанию воспалительного процесса с высвобождением цитокинов и медиаторов воспаления и последующими системными эффектами. Цель исследования: изучение особенностей продукции интерферона-γ (IFN-γ) и интерлейкина‑4, -5 и -13 (IL‑4, -5, -13) как маркеров интенсивности аллергического воспаления у детей, больных бронхиальной астмой, инфицированных H.pylori. Материалы и методы. Обследовано 120 детей в возрасте от 6 до 18 лет с бронхиальной астмой. Идентификация H.pylori проводилась дыхательным хелик-тестом (ООО «АМА», Россия). Сывороточные концентрации IFN-γ и IL‑4, -5 и -13 определялись методом иммуноферментного анализа (тест-наборы Diaklone, Франция) до и через 7 дней после окончания лечения патологии ЖКТ. Статистическую обработку проводили с помощью методов вариационной статистики, реализованных в пакете прикладных программ Statistica 6.1. Результаты. У 78 детей с бронхиальной астмой была диагностирована патология ЖКТ, в том числе у 37 человек — ассоциированная с инфекцией H.рylori. Для изучения влияния H.pylori на течение бронхиальной астмы дети были разделены на 3 группы: I группа — ​37 детей с бронхиальной астмой и патологией ЖКТ, инфицированных H.pylori, II — ​41 Н.pylori-негативный ребенок с бронхиальной астмой и патологией ЖКТ, III — ​42 Н.pylori-негативных ребенка с бронхиальной астмой без патологии ЖКТ. Длительность заболевания бронхиальной астмой в I группе составила 7,80 ± 0,17 года, во II — ​5,90 ± 0,26 года, в III группе — ​3,90 ± 0,48 года (p < 0,05). Наличие Н.рylori-инфекции у детей с бронхиальной астмой сопровождалось более низкими концентрациями IFN-γ по сравнению с детьми II группы (соответственно 8,47 ± 0,14 пг/мл и 9,69 ± 0,32 пг/мл, р < 0,05). Уровень IL‑13 в сыворотке крови был достоверно выше у детей I группы по сравнению с пациентами II группы (8,74 ± 0,22 пг/мл и 7,21 ± 0,35 пг/мл соответственно, р < 0,05). Сывороточные концентрации IL‑4 и -5 были повышены во всех исследуемых группах по сравнению с группой контроля и не зависели от наличия инфекции Н.рylori. После лечения патологии пищеварительного тракта отмечалось улучшение показателей контроля над бронхиальной астмой, которое сопровождалось достоверным снижением концентраций IFN-γ и IL‑13 в I группе детей и IFN-γ и IL‑5 и -13 — ​во II группе. Вывод. Наличие инфекции H.рylori у детей с гастродуоденальной патологией, протекающей на фоне бронхиальной астмы, сопровождается дисбалансом иммунного ответа, который выражается в снижении выработки IFN-γ, IL‑4 и увеличением IL‑13 по сравнению с Н.рylori-негативными детьми. Лечение патологии ЖКТ сопровождается снижением IFN-γ и исследуемых цитокинов, что клинически способствует улучшению параметров контроля над бронхиальной астмой.

Introduction. The course of bronchial asthma in children is often accompanied by gastrointestinal (GI) diseases associated with H.pylori infection. The presence of H.pylori leads to the activation and maintenance of inflammatory process with release of cytokines and mediators of inflammation and subsequent systemic effects. Objective: to study the peculiarities of interferon gamma (IFN-γ) and interleukin (IL)-4, -5 and -13 production as markers of allergic inflammation severity in children with bronchial asthma infected with H.pylori. Materials and methods. There were examined 120 children with bronchial asthma aged 6 to 18 years. Identification of H.pylori was carried out with the help of brea­thing Helic-test (LLC AMA, Russia). Serum concentrations of IFN-γ and IL‑4, -5 and -13 were determined by enzyme-linked immunoassay (Diaclone test-kits, France) before and 7 days after the end of treatment for GI pathology. Statistical processing was performed using the methods of variation statistics implemented in the software package Statistica 6.1. Results. 78 children with bronchial asthma were diagnosed with GI disease, including 37 cases associated with H.pylori infection. To study the influence of H.pylori on the course of bronchial asthma, children were divided into 3 groups: I group — ​37 children with bronchial asthma and GI pathology, infected with H.pylori, II — ​41 H.pylori-negative children with bronchial asthma and GI pathology, III — ​42 H.pylori-negative children with bronchial asthma without GI disorders. Duration of bronchial asthma in group I was 7.80 ± 0.17 years, in II — ​5.90 ± 0.26 years, in group III — ​3.90 ± 0.48 years (p < 0.05). The presence of H.pylori infection in children with bronchial asthma was accompanied by lower concentrations of IFN-γ compared to children of group II (8.47 ± 0.14 pg/ml and 9.69 ± 0.32 pg/ml, respectively, p < 0.05). The level of IL‑13 in the blood serum was significantly higher in children of I group versus patients of group II (8.74 ± 0.22 pg/ml and 7.21 ± 0.35 pg/ml, respectively, p < 0.05). Serum concentrations of IL‑4 and IL‑5 were increased in all studied groups compared to the control group and had no correlation with the presence of H.pylori infection. After the treatment of gastrointestinal patho­logy, there was an improvement in parameters of asthma control, which was associated with a significant reduction of IFN-γ and IL‑13 concentrations in group I, and IFN-γ, IL‑5 and -13 — ​in group II. Conclusion. The presence of H.pylori infection in children with gastroduodenal pathology occurring against the background of bronchial asthma is accompanied by an imbalance of the immune response, which manifested as reduced production of IFN-γ, IL‑4, and IL‑13 increase compared to H.pylori-negative children. Treatment of GI diseases is associated with a decrease in IFN-γ and cytokines mentioned above that clinically promotes the improvement of bronchial asthma control.


Keywords

діти, бронхіальна астма, H.pylori-інфекція, цитокіни.

дети, бронхиальная астма, H.pylori-инфекция, цитокины.

children, bronchial asthma, H.pylori-infection, cytokines.

Статья опубликована на с. 166-170

 

Работа выполнена в рамках НИР кафедры педиатрии 3 и неонатологии ГУ «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины»: «Разроботка технологий диагностики, лечения и профилактики соматической и неврологической патологии у детей разных возрастных групп» (государственный регистрационный № 0113U007654).

Введение

Результаты многочисленных исследований дают основание предполагать возможную патогенетическую или опосредованную роль инфекции Helicobacter pylori (H.pylori) в развитии и/или течении заболеваний, не относящихся к пищеварению [3, 6]. Определен целый спектр внежелудочных проявлений инфекции H.pylori, среди них — ​сосудистые, аутоиммунные заболевания, кожные поражения и целый ряд других. Предполагаемый механизм, лежащий в основе внежелудочной патологии, связанной с H.рylori, включает непосредственное воздействие бактерии: активируется воспалительный процесс наряду с высвобождением цитокинов и медиаторов воспаления и последующими системными эффектами; в конечном итоге это приводит к мимикрии между антигенами бактерии и хозяина [2].
До настоящего времени продолжается дискуссия об истинной роли H.pylori: выступают ли они инициаторами, триггерами или просто свидетелями разнообразных патологических изменений в организме при заболеваниях. Существует несколько точек зрения, касающихся роли инфекции H.pylori в развитии аллергической патологии. Ряд исследователей обнаружили усиление аллергических IgE-опосредствованных реакций в ответ на H.pylori-инфекцию у больных с пищевой аллергией, хронической крапивницей и бронхиальной астмой (БА) [1, 2, 6]. Другие авторы указывают на отсутствие влияния H.pylori на возникновение и ход аллергических заболеваний [8]. Наряду с этим появились сообщения о том, что H.pylori может принимать участие в формировании иммунологических барьеров против атопии [3, 4, 7]. В работах G. Codolo (2010), L. Pacifico (2014), А. Abadi (2014) показано, что neutrophil-activating protein H.pylori (HP-NAP) не только играет ключевую роль в поддержании Th1-ассоциированного воспаления, но также способен подавлять Th2-опосредованное бронхиальное воспаление при БА, что в будущем может быть использовано в разработке новых способов лечения атопии.
Особенности влияния инфекции H.pylori на течение БА требуют дальнейшего изучения. Недостаточно данных об иммунных механизмах формирования аллергического воспаления у детей с БА и сопутствующей патологией ЖКТ, в частности продукции интерферона-γ (IFN-γ) и интерлейкина‑4, -5 и -13 (IL‑4, -5, -13), играющих ключевую роль в процессе аллергического воспаления.
Исходя из вышесказанного, целью нашего исследования стало изучение особенностей продукции IFN-γ и интерлейкина‑4, -5 и -13 как маркеров интенсивности аллергического воспаления у детей, больных БА, инфицированных H.pylori.

Материалы и методы

Обследовано 120 детей и подростков с бронхиальной астмой в возрасте от 6 до 18 лет. В качестве критериев контроля над БА использовались рекомендации Глобальной инициативы по борьбе с БА (GINA, 2014). Идентификация инфекции H.pylori проводилась путем определения IgA к H.pylori методом иммуноферментного анализа (ИФА) (тест-наборы DAI «Microwell Elisa», USA), при положительном результате которого дополнительно проводился дыхательный хелик-тест (ООО «АМА», Россия, Санкт-Петербург). Сывороточные концентрации цитокинов определялись методом ИФА (тест-наборы Diaklone, Франция). Изучение концентраций IFN-γ и IL‑4, -5 и -13 в сыворотке крови проводилось до и через 7 дней после окончания лечения патологии ЖКТ, которое включало эрадикационную терапию (при выявлении инфекции H.pylory), антацидные или антисекреторные препараты, прокинетики и пробиотики (согласно действующему протоколу МЗ Украины № 438 от 26.05.2010 г.). Референтные значения показателей сывороточных концентраций цитокинов получены при обследовании 20 практически здоровых детей. Статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью методов вариационной статистики, реализованных в пакете прикладных программ Statistica 6.1.

Результаты

У 78 (65 %) детей с БА на основании клинико-эндоскопического обследования была диагностирована патология ЖКТ, в том числе хронический гастрит — ​у 78,2 %, хронический дуоденит — ​у 71,8 %, язвенная болезнь луковицы двенадцатиперстной кишки — ​у 24,4 %, гастроэзофагеальная  рефлюксная болезнь — ​у 37,2 %, сочетанная патология — ​у 76,9 % детей. При скрининговом обследовании методом ИФА у 44 детей с БА (36,7 %) было выявлено повышение уровня IgA к H.pylori. Проведение дыхательного хелик-теста подтвердило наличие инфекции H.рylori у 37 детей (30,8 %).
Для изучения влияния H.pylori на течение БА дети были разделены на 3 группы. I группу составили 37 детей с БА и патологией ЖКТ, инфицированных H.pylori, II — ​41 Н.pylori-негативный ребенок с БА и патологией ЖКТ, III — ​42 Н.pylori-негативных ребенка с БА без патологии ЖКТ. H.рylori-инфекция чаще выявлялась у детей старше 11 лет (72,9 %) и была прямо пропорциональна длительности заболевания БА. Средняя длительность заболевания БА в I группе составила 7,80 ± 0,17 года, во II группе — ​5,90 ± 0,26 года, в III группе — ​3,90 ± 0,48 года (p < 0,05). В 56,8 % случаев наличие H.рylori-инфекции сопровождалось деструктивными поражениями слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки, при отсутствии данной инфекции частота деструктивных поражений наблюдалась только у 13 (31,7 %) детей, а изменения слизистой оболочки в основном носили поверхностный характер (p < 0,05).
По результатам анализа параметров контроля над БА установлено, что частота дневных и ночных симптомов заболевания, необходимость в дополнительном использовании β2-агонистов короткого действия у детей с патологией ЖКТ были достоверно выше. Наличие инфекции H.рylori достоверно не влияло на данные показатели. В то же время при наличии H.рylori-инфекции отмечалось достоверное повышение частоты обострений БА, требующих госпитализации в стационар, по сравнению с детьми, у которых данный микроорганизм идентифицирован не был (2,27 ± 0,13 случая в год и 0,73 ± 0,10 случая в год соответственно, p < 0,05). Это сопровождалось увеличением количества детей с трудностями в достижении контроля над БА.
Исходя из того, что H.pylori относится к неинвазивным бактериям, иммунный ответ на нее должен протекать по Th2-клеточному типу. Однако большинство специфичных для антигенов H.pylori Т-клеточных клонов продуцируют IFN-γ и IL‑4, что характерно для Th1-лимфоцитов [2]. Изучая состояние системы цитокинов и IFN-γ у детей с БА и сопутствующей патологией ЖКТ, мы отметили повышение уровня сывороточных концентраций как IL-4, IL-5, IL-13, так и IFN-γ по сравнению с детьми III группы. Уровни сывороточных концентраций IFN-γ, IL‑4, -5 и -13 у детей с БА в зависимости от наличия инфекции H.pylori представлены в табл. 1.
Анализ результатов исследования показал, что наличие Н.рylori-инфекции у детей с БА сопровождалось более низкими концентрациями IFN-γ по сравнению с Н.рylori-негативными детьми (соответственно 8,47 ± 0,14 пг/мл и 9,69 ± 0,32 пг/мл, р < 0,05).
Уровень IL‑4 в сыворотке крови был достоверно выше у детей при отсутствии Н.рylori-инфекции — ​1,11 ± 0,15 пг/мл по сравнению с детьми III группы, в то время как у H.рylori-позитивных детей отмечалась только тенденция к повышению данного интерлейкина — ​0,92 ± 0,12 пг/мл. Сывороточные концентрации IL‑5 были повышены во всех исследуемых группах по сравнению с группой контроля и не зависели от наличия инфекции Н.рylori. Сывороточные концентрации IL‑13 были достоверно выше у детей при наличии инфекции H.pylori по сравнению с H.рylori-негативными пациентами (8,74 ± 0,22 пг/мл и 7,21 ± 0,35 пг/мл соответственно, р < 0,05), в то же время не превышали показатели детей III группы. Повышение уровня IL‑13 в сыворотке крови сопровождалось наличием прямой корреляционной связи средней силы с эндоскопическими изменениями слизистой оболочки пищеварительного тракта, характерными для H.рylori, такими как нодулярный гастрит (R = 0,31, р < 0,05).
После лечения патологии ЖКТ отмечалось улучшение показателей контроля над БА, которое сопровождалось достоверным снижением концентраций IFN-γ и IL‑13 в I группе детей и IFN-γ и IL‑5 и -13 — ​во II группе. При этом сывороточные концентрации IFN-γ и IL‑5 приближались к значениям группы контроля, а уровень IL‑13 хотя и не достиг показателей контроля, но стал достоверно ниже аналогичных показателей детей с БА без сопутствующей патологии ЖКТ. В то же время во II группе сывороточные концентрации IL‑13 после лечения были достоверно ниже, чем у детей I группы, и составили 4,32 ± 0,36 пг/мл и 5,56 ± 0,42 пг/мл соответственно (p < 0,05).
После эрадикации H.pylori отмечалась тенденция к увеличению сывороточных концентраций IL‑4 с 0,92 ± 0,12 пг/мл до 1,02 ± 0,10 пг/мл соответственно, в то время как во II группе уровень IL‑4 достоверно снизился с 1,11 ± 0,15 пг/мл до 0,75 ± 0,09 пг/мл (p < 0,05), но продолжал сохраняться выше, чем у детей с БА при отсутствии заболеваний пищеварительного тракта.

Обсуждение

Представленные данные свидетельствуют, что наличие патологии ЖКТ у детей с БА сопровождается повышением уровня сывороточных концентраций как IL‑4, ‑5, -13, так и IFN-γ по сравнению с детьми с БА без сопутствующей патологии пищеварительного тракта, что косвенно указывает на большую интенсивность процессов аллергического воспаления у данного контингента больных. Возможно, это связано с поддержанием хронического воспаления слизистой оболочки бронхов и рефрактерностью к проводимой базисной терапии бронхиальной астмы за счет дополнительного хронического воспаления слизистой оболочки пищеварительного тракта, а также высоким процентом деструктивных поражений слизистой оболочки при наличии Н.рylori-инфекции. В связи с этим заслуживают внимания работы, показывающие, что высокие уровни IgE, гиперпродукция IL‑4 и снижение IFN-γ могут препятствовать элиминации H.pylori при хронических заболеваниях пищеварительной системы у детей с аллергией [2]. В то же время высокие уровни IFN-γ могут полностью задерживать репликацию H.pylori и способствовать лизису инфицированных клеток, а низкие — ​индуцируют развитие морфологически аномальных форм, что приводит к персистенции возбудителя [2, 6].

Вывод

Наличие инфекции H.рylori у детей с гастродуоденальной патологией, протекающей на фоне БА, сопровождается дисбалансом иммунного ответа, который выражается в снижении выработки IFN-γ, IL‑4 и увеличением IL‑13, по сравнению с Н.рylori-негативными детьми. После лечения патологии ЖКТ отмечается снижение IFN-γ и исследуемых цитокинов, что клинически сопровождается улучшением параметров контроля над БА.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.

Bibliography

1. Бельмер С.В. Helicobacter pylori и аллергия / С.В. Бельмер, Т.В. Гасилина, М. Аль Хатиб // Новости медицины и фармации. — 2007. — № 13. — ​С. 10.

2. Бєлих Н.А. Сучасні підходи до діагностики та терапії бронхообструктивного синдрому інфекційного ґенезу в дітей / Бєлих Н.А., Заливна Л.А. // Актуальная инфектология. — 2015. — № 1(6). — ​С. 88-93.

3. Варюшина Е.А. Инфекция Нelicobacter pylori: регуляторная роль цитокинов при воспалении и аллергии / Е.А. Варюшина, А.С. Симбирцев // Российский аллергологический журнал. — 2010. — № 2. — ​С. 13-22.

4. Abadi А. Helicobacter pylori Infection and Asthma / Amin T.B. Abadi // J. Gastroenterology Hepatology Research. — 2014. — ​Vol. 21, № 30. — ​Р. 937-938. — ​DOI: 10.6051/j.issn.2224-3992.2014.04.434.

5. Blaser M.J. Does Helicobacter pylori protect against asthma and allergy? / M.J. Blaser, Yu Chen, J. Reibman // Gut. — 2008. — ​Vol. 57 — ​P. 561-567. — ​DOI: 10.1136/gut.2007.133462.

6. Global Strategy For Asthma Management And Prevention. Revised 2014. [Электронный ресурс]. — ​Режим доступа: http://www.ginasthma.org

7. Helicobacter pylori infection and extragastric disorders in children: A critical update / L. Pacifico, J. Osborn, V. Tromba, S. Romaggioli et al. // World J. Gastroenterol. — 2014. — ​Vol. 20, № 6. — ​Р. 1379-1401. — ​DOI: 10.3748/wjg.v20.i6.1379.

8. The effect of Helicobacter pylori on asthma and allergy / A. Amedei, G. Codolo, G. Del Prete et al. // J. Asthma Allergy. — 2010. — ​Vol. 3. — ​P. 139-47. — ​DOI: 10.2147/JAA.S8971.

9. Wang Q. The association between asthma and Helicobacter pylori: a meta-analysis / Qiang Wang, Chaoran Yu, Yi Sun // Helicobacter. — 2013. — ​Vol. 18, № 1. — ​Р. 41-53. — ​DOI: 10.1111/hel.12012.

Similar articles

Особенности течения бронхиальной астмы у детей с сопутствующей патологией желудочно-кишечного тракта
Authors: Каличевская М.В. - Государственное учреждение «Днепропетровская медицинская академия МЗ Украины»
"Child`s Health" 1 (52) 2014
Date: 2014.03.24
Categories: Allergology, Gastroenterology, Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Features of asthma in children with concomitant gastrointestinal pathology
Authors: Kalichevskaya M.V. - State Institution «Dnepropetrovsk State Medical Academy of Ministry of Public Health of Ukraine»
"Child`s Health" 1 (52) 2014
Date: 2014.04.07
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches
Вплив проведення антихелікобактерної терапії H.pylori-інфікованим батькам на рівень реінфекції H.pylori в дітей із досягнутою ерадикацією
Authors: Волосовець О.П. Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця МОЗ України, м. Київ Салтанова С.Д. ДП «Державний науково-дослідний центр із проблем гігієни харчування» МОЗ України, м. Київ
"Child`s Health" 2 (37) 2012
Date: 2013.02.07
Categories: Pediatrics/Neonatology
Sections: Clinical researches

Back to issue