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

Изобретение относится к области медицины, а именно профилактической медицине. Изобретение может быть использовано в диагностике изменений иммунологических показателей при сенсибилизации организма формальдегидом.

По данным Всемирной организации здравоохранения около 20% риска нарушений здоровья приходится на состояние окружающей среды. Загрязнение окружающей среды различными химическими соединениями оказывает негативное влияние на здоровье населения, в том числе увеличивает вероятность изменения иммунитета и как следствие вызывает повышение заболеваемости [1, 2, 3, 4, 5,]. Детское население наиболее чувствительно к воздействию внешних факторов, поскольку организм подвергается негативному воздействию окружающей среды, когда системы детоксикации, адаптивные механизмы и иммунная системы еще незрелы. Более того, 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.

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 [6, 7]. Ранее было установлено, что частота таких заболеваний, как аллергический ринит и бронхиальная астма, среди детей, проживающих в промышленных городах Восточной Сибири, составляет 28-36% [8]. Ряд авторов отмечают в последние годы существенное увеличение частоты развития аллергонепереносимости к различным химическим веществам, в том числе достаточно инертным [9].

Для диагностики сенсибилизации организма к различным веществам из лабораторных методов известны метод определения уровней специфических иммуноглобулинов Е в сыворотке крови и тест естественной миграции лейкоцитов [10, 11].

Существует способ диагностики сенсибилизации организма к химическим соединениям, который основан на изменении скорости миграции лейкоцитов при добавлении хематтрактантов - реакция торможения миграции лейкоцитов (РТМЛ) [11, 12,].

Для осуществления данного метода в стерильных условиях из крови выделяют лейковзвесь, инкубируют ее при температуре 37°C 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 скриниговых обследований населения из отдаленных районов.

Прототипом является способ определения сенсибилизации организма, в котором для РТМЛ используют лейковзвесь морских свинок и сыворотку человека [13]. 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 иммунологических показателей.

Способ осуществляется следующим образом: у пациента натощак производят забор крови из локтевой вены с помощью вакуумных систем 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 легких - LuM и к β2-гликопротеину I [14, 15].

Полученные результаты обследования пациента подставляют в уравнение:

в котором

y - диагностический коэффициент,

-0,222 - константа,

0,004 и 0,026 - коэффициенты предикторов,

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

ауто-АТ β2-ГП I - относительное содержание ауто-АТ к β2-гликопротеину I.

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 только иммунологических показателей крови. Он является менее трудозатратным, не требует стерильных условий для его выполнения, может быть выполнен в отсроченный период после взятия крови.

Изменения в содержании аутоантител LuM к мембранным антигенам паренхимы легких позволяют выявить дистрофические и атрофические изменения в паренхиме, которые отражают начинающиеся патологические процессы независимо от причин, вызывающих их. Повышение уровня аутоантител к β2-гликопротеину I является маркером как фосфолипидного синдрома, так и активного инфекционного процесса. В научно-медицинской литературе не обнаружены данные об использовании совокупности таких показателей, как содержание аутоантител к β2-гликопротеину I и LuM в крови, для оценки сенсибилизации организма к формальдегиду.

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

Использование математического метода, совокупности таких показателей, как относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM и к β2-гликопротеину I, 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 и к β2-гликопротеину I.

С помощью логистической регрессии персонифицированных 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 аутоантител к мембранным антигенам паренхимы легких (ауто-АТ LuM) и относительное содержание аутоантител к β2-гликопротеину I (ауто-АТ β2-ГП I).

Для данной модели - 2×log(Likelihood)=101,7062, χ²=24,13378, df=2, р=0,0000058.

Статистические характеристики изучаемых групп представлены в таблице 1, которая включает следующие данные по лабораторным показателям: среднее арифметическое значение (Mean), медиану (Me), 25-й и 75-й процентили (Q25-Q75), среднеквадратическое отклонение (Std) и ошибку 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.

Оценка эффективности диагностики

Провели расчет прогностического показателя и рассчитали коэффициенты: чувствительность, специфичность. Чувствительность предложенного способа составила 57,1%, специфичность - 94,0%.

Пример 1. Пациент Р. (девочка, 16 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид. Значения иммунологических показателей: Ауто-АТ к β2-ГП I - -19,7%, Ауто-АТ LuM - -34,2%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента Р. находится в диапазоне менее 0,5 (реакции на формальдегид нет).

Заключение: сенсибилизации к формальдегиду у пациента не выявлено.

Пример 2. Пациент С. (девочка, 14 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид.

Значения иммунологических показателей: Ауто-АТ к β2-ГП I - -7,7%, Ауто-АТ LuM - 8,1%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента С. находится в диапазоне более 0,5 (реакция на формальдегид есть).

Заключение: у пациента возможна сенсибилизация к формальдегиду.

Пример 3. Пациент Б. (мальчик, 15 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид. Значения иммунологических показателей: Ауто-АТ к β2-ГП I - 20,5%, Ауто-АТ LuM - 9,9%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента Б. находится в диапазоне менее 0,5 (реакции на формальдегид нет).

Заключение: сенсибилизации к формальдегиду у пациента не выявлено.

Пример 4. Пациент П. (мальчик, 14 лет) проживает в промышленном городе, где в атмосферном воздухе и воздухе жилых помещений обнаруживается формальдегид. Значения иммунологических показателей: Ауто-АТ к β2-ГП I - 1,8%, Ауто-АТ LuM - 54,1%.

Рассчитывают диагностический показатель иммунореактивности по формуле:

Значение диагностического показателя у пациента П. находится в диапазоне более 0,5 (реакция на формальдегид есть).

Заключение: у пациента возможна сенсибилизация к формальдегиду.

Литература

1. 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. - N 4. - С. 577-581.

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

3. Бородин А.И., Овчинников Э.М. Эколого-экономические проблемы техногенного воздействия загрязнения на заболеваемость населения // Фармоэкономика. - 2012. - N. 1. - Т. 5. - С. 28-29.

4. 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.

5. 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.

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. 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.

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

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

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

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

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

13. Патент № SU 1723523, кл. C01N 33/53, 1988 г., Ю.Н. Талакин, А.А. Сохин, М.В. Савченко, В.Г. Курилова, Л.И. Слюсарь.

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

15. 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.

Изобретение относится к области медицины, а именно к лабораторной диагностике, и может быть использовано в диагностике сенсибилизации организма к формальдегиду. Для этого определяют относительное содержание аутоантител к мембранным антигенам паренхимы легких LuM и к β2-гликопротеину. Рассчитывают диагностический показатель по формуле:

где: y - диагностический коэффициент, -0,222 - константа, 0,004 и 0,026 - коэффициенты предикторов. В качестве предикторов используются ауто-АТ LuM - относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM, ауто-АТ β2-ГП I - относительное содержание ауто-АТ к β2-гликопротеину I. При значении у меньше 0,5 делают заключение об отсутствии реакции организма на формальдегид и прогнозируют отсутствие сенсибилизации организма к формальдегиду. При значении у больше 0,5 реакцию на формальдегид считают положительной и прогнозируют сенсибилизацию организма к формальдегиду. Использование данного способа позволяет прогнозировать сенсибилизацию к формальдегиду на основании иммунологических показателей ауто-АТ LuM и ауто-АТ β2-ГП I. 2 табл., 4 пр.

Способ прогнозирования сенсибилизации к формальдегиду у подростков, включающий лабораторное исследование крови, отличающийся тем, что в сыворотке крови определяют относительное содержание аутоантител (ауто-АТ) класса IgG к мембранным антигенам паренхимы легкие - LuM и к β2-гликопротеину I, рассчитывают диагностический коэффициент по формуле:
у=ехр(-0,222+0,004 × ауто-АТ β2-ГП I+0,026 × ауто-АТ LuM)/(1+ехр(-0,222+0,004 × ауто-АТ β2-ГП I+0,026 × ауто-АТ LuM)),
где:
у - диагностический коэффициент,
-0,222 - константа,
0,004 и 0,026 - коэффициенты предикторов,
в качестве предикторов используют:
ауто-АТ LuM - относительное содержание ауто-АТ к мембранным антигенам паренхимы легких LuM;
ауто-АТ β2-ГП I - относительное содержание ауто-АТ к β2-гликопротеину I,
при у 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.