СПОСОБ ДИАГНОСТИКИ ЛЕГОЧНОЙ ДЕСТРУКЦИИ ПРИ ОСТРОЙ ПНЕВМОНИИ У ДЕТЕЙ РАННЕГО ВОЗРАСТА Российский патент 2004 года по МПК G01N33/84 G01N33/50 

В последние годы активно изучается роль оксида азота (NO) в регуляции функций легких и в патофизиологии заболеваний системы дыхания. Исследования последних лет в области сосудистой физиологии, патофизиологии, нейрологии, биохимии, фармакологии, иммунологии убедительно показали, что эта высокотоксичная (в больших концентрациях) молекула синтезируется в низких и умеренных концентрациях в организме млекопитающих и обладает широким спектром биорегуляторного действия (Марков X.М. Оксид азота и оксид углерода - новый класс сигнальных молекул. // Успехи физиол. наук. - 1996. - №4. - С.30-43, Марков X.М. О биорегуляторной системе L-аргинин - оксид азота. // Пат. физиол. - 1996. - №1. - С.34-39). Эти уникальные свойства NO обусловили наблюдаемую в настоящее время необычайно высокую научную активность в изучении роли NO в жизнедеятельности по существу всех органов и систем организма в норме и патологии. В последнее время наблюдается экспоненциальный рост публикаций по исследованию роли NO в биологических системах. Однако подавляющее большинство проводимых во всем мире исследований в этой области осуществляются в эксперименте на животных и в значительно меньшей степени - и только в последние годы, - в клинике, причем в педиатрии такого рода работ очень мало.

NO в организме образуется из аминокислоты L-аргинина под влиянием фермента, катализирующего синтез оксида азота - NO-синтазы (Singh S., Evans T.V. Nitric oxide, the biological mediator of the decade: fact or fiction? // Eur. Respir. J. 1997. - Vol.10. - P.699-707). NO играет исключительно важную роль в регуляции функций легких и в патофизиологии заболеваний системы дыхания. В респираторном тракте представлены все три типа NO-синтаз (Вознесенский Н.А., Чучалин А.Г., Антонов Н.С. Окись азота и легкие. // Пульмонология. - 1998. - Т. 8. - №2. - С.3-10). Оксид азота продуцируют конститутивные NOS эндотелия легочных сосудов, нейронов неадренергической нехолинергической ингибирующей нервной системы, эпителиальных клеток, а также индуцибельные NOS эпителия дыхательных путей, воспалительных и иммунокомпетентных клеток (макрофагов, нейтрофилов, тучных клеток), эндотелия миоцитов. Оксид азота участвует в таких процессах, как регуляция тонуса и структуры легочных сосудов (NO-медиатор, через который эндотелий передает миоцитам команду о расширении сосудов при действии ацетилхолина, гистамина), бронходилатация (у человека выражена слабо, преимущественно в крупных бронхах), цилиарный транспорт, воспаление и иммунная защита (Вознесенский Н.А., Чучалин А.Г., Антонов Н.С. Оксид азота и легкие. // Пульмонология. - 1998. - Т. 8. - №2. - С.3-10).

Многие из химических свойств NO придают силу этой молекуле в качестве медиатора сигнальной трансдукции и определяют ее токсичность. NO, высвобождаемый из клеток дыхательных путей после воздействия эндотоксинов, микроорганизмов и цитокинов, может выступать в роли цитотоксической молекулы, участвующей в захвате микроорганизмов и опухолевых клеток. Однако NO может иметь и другое биологическое значение, нарушая функционирование легких во время воспалительных процессов. Изучение роли NO в качестве сигнальной молекулы поможет по-новому взглянуть на патофизиологию заболеваний легких, в том числе и у детей, и способствует открытию новых способов диагностики бронхолегочных заболеваний (Невзорова В.А., Зуга М.В., Гельцер Б.И. Роль окиси азота в регуляции легочных функций. // Тер. Архив. - 1997. - № 3. - С.68-73).

Косвенными маркерами концентрации NO в организме являются стабильные конечные продукты окисления NO - нитриты и нитраты (Реутов В.П., Сорокина Е.Г., Охотин В.Е., Косицын Н.С. Циклические превращения оксида азота в организме млекопитающих. - М.: Наука, 1997). Нами была использована методика определения нитратов в цельной крови методом потенциометрического исследования (Д.Скуч, Д.Уэст. Основы аналитической химии. T.1, гл.17. Издательство “Мир”, Москва, 1979, с.432-438). В качестве электрода сравнения использовался хлорсеребряный электрод, индикаторный электрод-ионоселективный. Концентрация NО3-(нитрат-ионов) определялась по величине ЭДС - электродинамической силы (прямопропорциональная зависимость) с использованием калибровочной кривой. Нами было показано, что снижение концентрации нитратов в цельной крови отражает наличие деструктивных изменений легочной ткани при острой пневмонии у детей раннего возраста. Таким образом, определение нитратов в цельной крови методом потенциометрического исследования использовалось для дифференциальной диагностики легочной деструкции при пневмонии у детей раннего возраста.

В качестве протопипа нами была использована методика постановки внутрикржной реакции на общую иммунологическую реактивность (ОИР), при которой дополнительно определяют относительное количество Т-лимфоцитов, проводят реакцию бласттрансформации и при величине показателя ОИР менее 1,1 см, относительном количестве Т-лимфоцитов 35-16% и при показателе реакции бласттрансформации 49-22% диагностируют деструктивный процесс в легких при острых пневмониях у детей (“Способ диагностики деструктивного процесса в легких при острых пневмониях у детей”, SU 1101223, опубл. 07.07.1984 г.).

Техническим результатом заявленного способа является повышение точности и сокращение сроков диагностики легочной деструкции при острой пневмонии у детей раннего возраста по концентрации нитрат-ионов в цельной крови.

Выбирая в качестве биологического материала цельную кровь, мы учитывали, что синтазы оксида азота присутствуют в альвеолярных макрофагах, нейтрофилах, эндотелии сосудов легких, эпителия дыхательных путей, эндотелия миоцитов. Все они продуцируют оксид азота, продукты метаболизма которого циркулируют в крови (Вознесенский Н.А., Чучалин А.Г., Антонов Н.С. Оксид азота и легкие. // Пульмонология. - 1998. - Т. 8. - №2. - С.3-10). NO в данном случае выполняет функцию неспецифической защиты организма против поступающих бактерий, вирусов, либо способствует самостоятельно или совместно с другими высокоактивными свободными радикалами (О^-, ONOO^-, ОН^-) реакции фагоцитоза, либо при определенных условиях (слишком высоких тканевых концентрациях NO) усиливает развитие ряда патологических процессов (Singh S., Evans T.V. Nitric oxide, the biological mediator of the decade: fact or fiction? // Eur. Respir. J. 1997 Vol.10 P699-707).

Для исследования использовалась цельная кровь, взятая утром натощак. Исследование проводилось после установления у ребенка диагноза острой пневмонии.

Под наблюдением находилось 37 детей в возрасте от 1 месяца до 3 лет, которые поступили в клинику “Мать и дитя” г. Иванова с предполагаемым диагнозом острой пневмонии. Из них мальчиков - 17, девочек - 20. Всем детям проведен полный комплекс клинико-диагностического обследования, который помимо общепринятых методов исследования (общий анализ крови, рентгенограмма грудной клетки, бактериоскопия мокроты, биохимический анализ крови) включал определение нитрат-ионов в цельной крови. Дети были разделены на 2 группы: 1-ю (26 человек) составили пациенты с неосложненными формами острой пневмонии, а также пациенты с осложненными формами острой пневмонии, за исключением пациентов с подозрением или установленным диагнозом острой пневмонии, осложненной легочной деструкцией; 2-ю (11 человек) составили дети с установленным диагнозом острой пневмонии, осложненной легочной деструкцией.

Полученные результаты представлены в таблице 1 и 2.

При анализе полученных результатов был установлен уровень нитратов в цельной крови, равный 0,4 ммоль/л, ниже которого легочная деструкция как осложнение острой пневмонии у детей раннего возраста наблюдалась в 100% случаях.

Таким образом, у детей раннего возраста с острой пневмонией при концентрации нитрат-ионов в цельной крови ниже 0,4 ммоль/л с большой вероятностью можно диагностировать легочную деструкцию.

Более высокий уровень нитрат-ионов в крови при других формах острой пневмонии можно объяснить тем, что при попадании в организм вирусов и бактерий, как это происходит при пневмонии, происходит усиленная выработка NO альвеолярными макрофагами, нейтрофилами, эндотелием сосудов легких, эпителием дыхательных путей. NO выступает в роли цитотоксической молекулы и участвует в процессах фагоцитоза (Невзорова В.А., Зуга М.В., Гельцер Б.И. Роль окиси азота в регуляции легочных функций. // Тер. Архив. - 1997. - №3. - С.68-73).

Низкий уровень нитрат-ионов в крови при деструктивной пневмонии можно объяснить тем, что при процессах, сопровождающихся выраженной гипоксией (как, например, легочной деструкцией) происходит усиленный метаболизм NO главным образом не по пути с образованием нитрат-ионов и нитрит-ионов, а с образованием пероксинитритов (Beckman J.S., Beckman T.W., Chen J. Apparent hydroxylradical production by peroxynitrite: Implication for endotelial injury from nitric oxide and superoxide. // Proc Nat Acad Sci USA 1990; 87: 1620-1624). Это объясняет цитотоксичность молекулы NO, которая может усугублять воспалительный процесс. Кроме того, есть данные, свидетельствующие, что при тяжелой пневмонии в альвеолярных макрофагах деятельность индуцибельной NO-синтетазы значительно снижена. Чем тяжелее протекала пневмония, тем значительнее было это снижение (Aikioj О., Vuopala К., Pokela M.I., Hillman M. Diminished inducible nitric oxide synthase expression in fulminant early-onset // Pediatrics - 2000. - May. - Vol.105, №5. - Р.1013-1019).

Клинический пример

Волкова Варвара 1 год 6 месяцев лечилась в клинике “Мать и дитя” с 19 декабря по 18 января 2002 года (история болезни №1108) с диагнозом: Пневмония очагово-сливная правосторонняя внебольничная, осложненная легочной деструкцией. Анемия легкая нормохромная норморегенераторная. Миокардиодистрофия.

Поступила с жалобами на редкий сухой кашель, заложенность носа, фебрильную температуру в течение 5 дней, вялость, капризность, снижение аппетита, одышку. Из анамнеза известно, что ребенок болен около 10 дней, когда появились кашель, насморк, субфебрильная температура, снизился аппетит. Лечилась амбулаторно по поводу ОРВИ. На 5 день состояние ребенка ухудшилось, и девочка поступила в клинику “Мать и дитя”. Из анамнеза жизни девочки известно, что девочка от 1 беременности. Беременность протекала с токсикозом 1 и 2 половины беременности. Во второй половине отмечалась легкая анемия. Роды патологические (родостимуляция). Течение периода новорожденности физиологическое. Вскармливание искусственное с рождения (адаптированные смеси). Психомоторное развитие на первом году жизни по возрасту. Ребенок перенес грипп в 7 мес, стоматит в 8 мес, стрептодермию в 10 мес. На 2 году жизни дважды болела ОРВИ в (в 1 год 1 мес и 1 год 4 мес). Профилактические прививки по возрасту. Аллергологический анамнез спокойный. Матери ребенка 29 лет, страдает ожирением и гипертонической болезнью.

При поступлении состояние ребенка было расценено как очень тяжелое. Вялая, заторможенная. Отмечается резкая бледность, выраженная мышечная гипотония. Температура 39.0°C. Выраженная одышка смешанного характера, тахикардия, глухие сердечные тоны, печень увеличена на 4 см из-под края реберной дуги. Проявлениями бронхолегочного синдрома были: укорочение перкуторного звука над пораженным участком легкого, ослабленное дыхание в месте укорочения.

Согласно диагностическому протоколу ребенку был выполнен общий анализ крови, КЩС крови, рентгенограмма грудной клетки, посев мокроты на флору, биохимический анализ крови. Учитывая жалобы, анамнез болезни, данные клинического и рентгенологического обследований, а также данные лабораторного обследования, был установлен диагноз: Пневмония очагово-сливная правосторонняя внебольничная, осложненная легочной деструкцией.

При специальном обследовании концентрация нитрат-ионов в цельной крови составила 0,31 ммоль/л.

Из приведенного примера видно, что при деструктивной пневмонии уровень нитрат-ионов в цельной крови значительно ниже, чем при других формах пневмонии.

Изобретение относится к медицине, а именно к пульмонологии. Сущность способа: при острой пневмонии у детей раннего возраста определяют уровень нитрат-ионов в цельной крови и при уровне нитрат-ионов ниже 0,4 ммоль/л диагностируют наличие легочной деструкции. Способ позволяет повысить точность и сократить сроки диагностики легочной деструкции при острой пневмонии у детей раннего возраста. 2 табл.

Способ диагностики легочной деструкции при острой пневмонии у детей раннего возраста, включающий исследование крови больного, отличающийся тем, что определяют уровень нитрат-ионов в цельной крови и при уровне нитрат-ионов ниже 0,4 ммоль/л диагностируют легочную деструкцию.