СПОСОБ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СЕНСИБИЛИЗАЦИИ ОРГАНИЗМА К ФОРМАЛЬДЕГИДУ У ПОДРОСТКОВ Российский патент 2016 года по МПК G01N33/53 

Изобретение относится к области медицины, а именно к профилактической медицине. Изобретение может быть использовано в диагностике сенсибилизации организма к формальдегиду.

Активное развитие промышленности привело к загрязнению окружающей среды различными химическими соединениями, которое оказывает негативное влияние на здоровье населения [2, 4; 5, 13]. По данным Всемирной организации здравоохранения около 20% риска нарушений здоровья приходится на состояние окружающей среды. Появление вредных химических веществ в среде проживания увеличивает вероятность изменения иммунитета и, как следствие, повышение заболеваемости [12]. Подростковый возраст относится к одному из критических периодов становления иммунной системы в онтогенезе, поэтому воздействие в это время экзогенных факторов на иммунную систему приобретает большую значимость и может повлиять на процессы становления иммунной системы.

Предприятиями химической, деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности выбрасываются в атмосферный воздух разнообразные химические соединения, в число которых входит формальдегид. По степени опасности воздействия на организм формальдегид относится к высокоопасным химическим веществам (2 класс опасности). Он оказывает общетоксическое, сенсибилизирующее и аллергенное действия на организм. Данное вещество, поступая через легкие в кровоток, распределяется по организму. Около 40% формальдегида выделяется из организма в неизменном виде, часть его подвергается биотрансформации или аккумулируется в костном мозге.

В России около четверти населения страдает той или иной формой аллергии, а в промышленных городах и экологически неблагоприятных регионах данный показатель выше более чем в два раза [3, 6, 14]. Ранее было установлено, что частота таких заболеваний, как аллергический ринит и бронхиальная астма среди детей, проживающих в промышленных городах Восточной Сибири, составляет 28-36% [1]. Ряд авторов отмечают в последние годы существенное увеличение частоты развития аллергонепереносимости к различным химическим веществам, в том числе достаточно инертным [8].

Из лабораторных методов диагностики сенсибилизации организма к различным веществам известны: определение уровней специфических иммуноглобулинов Е в сыворотке крови и тест естественной миграции лейкоцитов [9].

Существует способ диагностики сенсибилизации организма химическим соединениям, который основан на изменении скорости миграции лейкоцитов при добавлении хематтрактантов - реакция торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) [7, 9].

Для осуществления данного метода в стерильных условиях из крови выделяют лейковзвесь, инкубируют ее при температуре 37°С в течение 24 часов в пробирках с антигеном и без него (контроль).

Затем определяют границы миграции лейкоцитов при помощи окуляр-микрометра и вычисляют индекс миграции относительно контроля.

Недостатком данной методики является ее трудоемкость, длительность, необходимость наличия стерильных условий. К тому же в применяемом способе выделение лейкоцитарной взвеси необходимо проводить в ближайшие часы после забора крови, что делает ее недоступной для проведения скрининговых обследований населения из отдаленных районов.

Прототипом является патент № SU 1723523, кл. G01N 33/53, 1988 г. «Способ определения сенсибилизации организма», авторы Ю.Н. Талакин, А.А. Сохин, М.В. Савченко, В.Г. Курилова, Л.И. Слюсарь, в котором для РТМЛ используют лейковзвесь морских свинок и сыворотку человека. Недостатком данного изобретения также является высокая трудоемкость, длительность исследования, наличие стерильных условий и морских свинок. Указанные недостатки снижают ценность данной диагностики.

Задачей данного изобретения является разработка способа, позволяющего прогнозировать сенсибилизацию к формальдегиду и пригодного для использования при скрининговых обследованиях городского и сельского населения, а также жителей удаленных районов учреждениями здравоохранения и научными организациями.

Задача решается путем расчета диагностического показателя, прогнозирующего сенсибилизацию организма к формальдегиду с использованием иммунологического показателя и лейкоцитарной формулы крови.

Способ осуществляется следующим образом: у пациента натощак производят забор крови из локтевой вены с помощью вакуумных систем с K₃ЭДТА в качестве антикоагулянта (для изучения показателей общего анализа крови) и с активатором свертывания крови (для получения сыворотки). Полуколичественным методом ИФА в сыворотке крови определяют относительное содержание аутоантител (ауто-АТ) класса IgG к мембранным антигенам паренхимы легкие - LuM [10, 11]. Подсчет лейкоцитарной формулы осуществляют общепринятым методом на 100 клеток, результат выражается в %. Из показателей лейкоцитарной формулы для дальнейшего расчета диагностического коэффициента используют относительное количество эозинофилов в крови.

Полученные результаты обследования пациента подставляют в уравнение:

где

y - диагностический коэффициент,

-0383 - константа,

0,266 и 0,062 - коэффициенты предикторов,

ЭОЗ - относительное количество эозинофилов в крови (%);

ауто-АТ LuM - относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM (%);

при y меньше 0,5 делают заключение об отсутствии реакции организма на формальдегид и прогнозируют отсутствие сенсибилизации организма к формальдегиду, при у больше 0,5 реакцию на формальдегид считают положительной и прогнозируют сенсибилизацию организма к формальдегиду.

Заявленный способ отличается от прототипа тем, что оценка реакции организма на формальдегид осуществляется не прямым методом определения индекса РТМЛ на данное химическое соединение, а рассчитывается по изменению предлагаемых показателей крови. Кроме того, он является менее трудозатратным, не требует стерильных условий для его выполнения, может быть выполнено в отсроченный период после взятия крови.

Изменения в содержании аутоантител к мембранным антигенам паренхимы легких - LuM позволяют выявить дистрофические и атрофические изменения в паренхиме, которые отражают начинающиеся патологические процессы независимо от причин, вызывающих их [10]. Количество эозинофилов в крови увеличивается при различных аллергических, паразитарных и злокачественных заболеваниях [7]. В научно-медицинской литературе не обнаружены данные об использовании совокупности таких показателей, как содержание аутоантител LuM и эозинофилов в крови для оценки сенсибилизации организма к формальдегиду.

Способ прогнозирования сенсибилизации организма к формальдегиду в зависимости от изменений иммунологических и гематологических показателей с данными отличительными признаками в научно-медицинской и патентной литературе не обнаружено, таким образом, предлагаемый способ соответствует критериям изобретения «Новизна».

Использование математического метода, совокупности таких показателей как относительное количество эозинофилов в крови и относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM позволила получить новый результат, который явным образом не следует из известного уровня техники. Таким образом, заявленное изобретение соответствует критерию «Изобретательский уровень».

Предлагаемый способ был разработан в ходе обследования подростков. Всего обследовано 92 человека, которые по результатам оценки РТМЛ были разделены на две группы: дети, имеющие индекс торможения миграции лейкоцитов на формальдегид за пределами референтных значений (группа I, n=42), дети с индексом торможения миграции лейкоцитов в пределах нормы (группа II, n=50). У всех детей было изучено относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM, соотношение субпопуляций лейкоцитов крови, включая эозинофилы.

С помощью логистической регрессии результатов обследования изучаемых групп получили уравнение, выражающее связь переменной (ответная реакция на формальдегид в РТМЛ) с показателями, рассматриваемыми в качестве предикторов, в котором в качестве предикторов использовали: относительное содержание эозинофилов в крови (ЭОЗ) и относительное содержание аутоантител к мембранным антигенам паренхимы легких (ауто-АТ LuM).

Для данной модели - 2×log(Likelihood)=102,316, χ²=25,136, df=2, р=0,0000035.

Статистические характеристики лабораторных показателей изучаемых групп представлены в таблице 1.

Результаты представлены в виде среднего арифметического значения (Mean), медианы (Me), 25-й и 75-й процентилей (Q25-Q75), среднеквадратического отклонения (Std) и ошибки среднего (SE mean).

Соотношение прогноза и исхода (есть реакция на формальдегид или нет) в группе лиц, вошедших и не вошедших в обучающую группу, представлено в таблице 2.

Чувствительность предложенного способа составила 59,52%, специфичность -90,00%.

Таким образом, предлагаемый способ при скрининговых обследованиях подростков, в том числе жителей удаленных районов, позволяет с минимальными трудозатратами осуществить прогноз в отношении развития сенсибилизации к формальдегиду и отобрать подростков для дальнейшего обследования.

Пример 1. Пациент К. (мальчик, 15 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид. Значения иммуно-гематологических показателей: эозинофилы - 2%, Ауто-АТ LuM - -10,82%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента К. находится в диапазоне менее 0,5 - реакция на формальдегид отсутствует.

Заключение: сенсибилизации к формальдегиду у пациента не выявлено.

Пример 2. Пациент В. (девочка, 16 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид. Значения иммуно-гематологических показателей: эозинофилы - 9%, Ауто-АТ LuM - -4,86%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента В. находится в диапазоне менее 0,5, реакция на формальдегид отсутствует.

Заключение: сенсибилизации к формальдегиду у пациента не выявлено.

Пример 3. Пациент А. (девочка, 15 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид.

Значения иммуно-гематологических показателей: эозинофилы - 3%, Ауто-АТ LuM -45,13%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента В. находится в диапазоне более 0,5, реакция на формальдегид положительная.

Заключение: у пациента возможна сенсибилизация к формальдегиду.

Пример 4. Пациент Л. (мальчик, 14 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид.

Значения иммуно-гематологических показателей: эозинофилы - 4%, Ауто-АТ LuM -7,82%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента В. находится в диапазоне более 0,5, реакция на формальдегид положительная.

Заключение: у пациента возможна сенсибилизация к формальдегиду.

Литература

1. Абраматец Е.А., Ефимова Н.В. Некоторые эпидемиологические аспекты аллергопатологии у подростков промышленных центров // Сибирский медицинский журнал. 2011. - Т. 105. - №6. - С. 216-218.

2. Авдеев С.Н., Овсянников Н.В., Ляпин В.А. Загрязнение окружающей среды и заболеваемость бронхиальной астмой взрослого населения крупного промышленного города // Казанский медицинский журнал. - 2011. - №4. - С. 577-581.

3. Аллергология и иммунология. Клинические рекомендации для педиатров / под редакцией Баранова А.А. и Хаитова P.M.. - Москва: Союз педиатров России, 2011. - 248 с.

4. Балабина Н.М. Загрязнение атмосферного воздуха и формирование железодефицитной анемии у взрослого городского населения // Сибирский медицинский журнал. - 2008. - №1. - С. 36-37.

5. Бородин А.И., Овчинников Э.М. Эколого-экономические проблемы техногенного воздействия загрязнения на заболеваемость населения // Фармоэкономика. - 2012. - №1. - Т. 5. - С. 28-29.

6. Верткин А.Л., Дадыкина А.В., Лукашов М.Д., Гамбаров Р.С. Острые аллергические заболевания (диагностика, лечение, типичные ошибки) // Врач. 2007. - №2. - С. 66-70.

7. Иммунология в клинической практике под ред. К.А. Лебедева. Электронное издание 1996. - 387 с.

8. Лебедев К.А., Понякина И.Д. Иммунология распознающих образов (интегральная иммунология). - М.: Книжный дом «ЛИБРОКОМ», 2009. - 256 с.

9. Новиков Д.К., Сергеев Ю.В., Новиков П.Д. Лекарственная аллергия. - М.: Национальная академия микологии, 2001. - 330 с.

10. Полетаев А.Б. Новые подходы к раннему выявлению патологических изменений в организме человека // Методические рекомендации для врачей. - Москва. «Иммункулус», 2011. - 64 с.

11. Полетаев А.Б., Вабищевич Н.К., Гнеденко Б.Б., Будыкина Т.С. и др. О возможных механизмах нарушения развития нервной системы ребенка при диабетической фетопатии // Вест. Рос. Ассоц. Акуш. Гинекол. - 1998. - Т. 18. - №3. - С. 31-36.

12. Стамова Л.Г., Чеснокова Е.А. Загрязнение атмосферного воздуха и его влияние на заболеваемость органов дыхания у детей // Гигиена и санитария. - 2005. - №5. - С. 28-30.

13. Тулякова О.В. Влияние загрязнения атмосферного воздуха на особенности заболеваемости и психического развития детей // Курский научно-практический вестник "Человек и его здоровье". - 2012. - №1. - С. 165-169.

14. Хаитов P.M., Ильина Н.И. Аллергические болезни в России на рубеже веков. Оценка ситуации в XXI веке // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова. 2005. - №1. - С. 170-176.

Изобретение относится к области профилактической медицины и предназначено для прогнозирования сенсибилизации организма к формальдегиду у подростков. Предложен способ, включающий определение в крови относительного количества эозинофилов, относительного содержания ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких и расчет диагностического коэффициента у по формуле. При у меньше 0,5 делают заключение об отсутствии реакции организма на формальдегид и отсутствии к нему сенсибилизации организма. При у больше 0,5 реакцию на формальдегид считают положительной и прогнозируют сенсибилизацию организма к формальдегиду. Изобретение обеспечивает эффективное прогнозирование сенсибилизации организма к формальдегиду. 2 табл., 4 пр.

Способ прогнозирования сенсибилизации организма к формальдегиду у подростков, включающий лабораторное исследование крови, отличающийся тем, что подсчитывают лейкоцитарную формулу крови, в сыворотке крови определяют относительное содержание аутоантител (ауто-АТ) класса IgG к мембранным антигенам паренхимы легких - LuM, рассчитывают диагностический коэффициент по формуле:
у = ехр (-0,383 + 0,266 × ауто-АТ LuM + 0,062 × ЭОЗ) / [1 + ехр (-0,383 + 0,266 × ауто-АТ LuM + 0,062 × ЭОЗ)], где
у - диагностический коэффициент;
-0,383 - константа;
0,266 и 0,062 - коэффициенты предикторов;
ЭО3 - относительное количество эозинофилов в крови (%);
ауто-АТ LuM - относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM (%);
при у меньше 0,5 делают заключение об отсутствии реакции организма на формальдегид и отсутствии к нему сенсибилизации организма, при у больше 0,5 реакцию на формальдегид считают положительной и прогнозируют сенсибилизацию организма к формальдегиду.