Scientific journal

Modern problems of science and education

ISSN 2070-7428

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 0,936

Введение

Частота случаев заболеваемости среди детского населения продолжает оставаться предметом пристального внимания медицинских специалистов, особенно в связи с растущим пониманием важности выявления факторов риска развития хронических состояний и неблагоприятных последствий для общего здоровья ребенка [1, 2].

Проблема часто болеющих детей (ЧБД) остается одной из наиболее актуальных в педиатрии, поскольку затрагивает не только непосредственную заболеваемость, но и отдаленные последствия для здоровья. Согласно современным представлениям, повторные респираторные инфекции могут быть маркером транзиторных или персистирующих нарушений иммунитета [3–5]. Для оценки состояния адаптивного иммунитета все более широкое применение находят количественные методы определения уровня T-cell receptor excision circles (TREC) и kappa-deleting recombination excision circles (KREC) – кольцевых фрагментов ДНК, образующихся в процессе реаранжировки генов T-клеточного рецептора и легких цепей иммуноглобулинов. Эти биомаркеры отражают эффективность продукции новых Т- и В-лимфоцитов тимусом и костным мозгом соответственно [6, 7].

Многочисленные исследования подтверждают, что у части детей из группы ЧБД регистрируются сниженные уровни TREC и KREC, свидетельствующие о замедленном иммунном созревании или функциональной недостаточности лимфопоэза [8, 9]. В то же время накапливаются данные о роли хронического субклинического воспаления и иммунной дисрегуляции в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний, включая атеросклероз и артериальную гипертензию [10]. Показано, что персистирующее воспаление способствует эндотелиальной дисфункции, повышению сосудистого тонуса и ремоделированию сосудистой стенки [11].

Несмотря на значительное количество работ, посвященных изучению влияния снижения уровней TREC и KREC на здоровье детей в краткосрочном периоде, существует недостаток исследований, направленных на изучение долгосрочных эффектов подобного дефицита. Проспективные наблюдения за детьми с низким уровнем этих ключевых биомаркеров адаптивного иммунитета позволят лучше понять механизмы, лежащие в основе формирования сердечно-сосудистых рисков и разработать эффективные профилактические меры. Текущие знания ограничены редкостью таких длительных наблюдательных исследований, хотя существуют некоторые предварительные доказательства увеличения частоты сердечно-сосудистых расстройств у взрослого населения, перенесшего тяжелые детские инфекции [12–14].

Таким образом, необходимость детального изучения возможного взаимодействия низких концентраций TREC и KREC с последующим формированием повышенного риска артериальной гипертензии у подростков представляется актуальной задачей для педиатрической науки и практики здравоохранения.

Цель исследования – оценить взаимосвязь между сниженными уровнями TREC и KREC, выявленными у часто болеющих детей в дошкольном возрасте, и развитием артериальной гипертензии у них в подростковом периоде по результатам пятилетнего проспективного наблюдения.

Материал и методы исследования

Проведено проспективное когортное исследование на базе ГБУЗ «Пензенская областная детская клиническая больница им. Н.Ф. Филатова» (г. Пенза), включавшее 98 детей, первоначально обследованных в возрасте от 5 до 7 лет (средний возраст 6,2±0,8 года) в период с 2018 по 2019 г. Критерии включения в основную группу (n=50): принадлежность к группе часто болеющих детей (более 8 эпизодов ОРВИ в год) и наличие сниженных уровней TREC и/или KREC при скрининге (ниже 10-го перцентиля для данного возраста согласно референсным значениям [8]). Группу сравнения (n=48) составили дети с эпизодической заболеваемостью (менее 4 ОРВИ в год) и нормальными показателями TREC/KREC. Группы были сопоставимы по полу, исходному возрасту, индексу массы тела и социально-экономическому статусу семей. Критерии исключения: хронические заболевания сердечно-сосудистой системы, почек, эндокринная патология, первичные иммунодефициты, прием иммунотропных препаратов, наличие отягощенной по артериальной гипертензии наследственности, избыточная масса тела, курение, избыточное употребление соли, стрессовые ситуации, как острые, так и хронические (данные критерии применялись исходно и через 5 лет при повторном обследовании).

Количественное определение копийности TREC и KREC проводилось в образцах цельной крови методом ПЦР в реальном времени с использованием наборов реагентов «ИММУНО-БИТ» (Россия) согласно инструкции производителя. Результаты выражались в количестве копий на 10^5 клеток. Исследование выполнялось исходно и через 5 лет наблюдения. Дополнительно определялись уровни С-реактивного белка (СРБ) и интерлейкина-6 (ИЛ-6) иммуноферментным методом.

Всем участникам исходно и через 5 лет (в подростковом возрасте 10–12 лет) проводилось суточное мониторирование артериального давления (СМАД) с использованием портативных мониторов. Оценивались среднесуточные, среднедневные и средненочные показатели систолического (САД) и диастолического (ДАД) АД, а также индекс времени гипертензии. Диагноз артериальной гипертензии устанавливался при средних показателях САД или ДАД ≥ 95-го перцентиля для данного пола, возраста и роста. Эндотелиальная функция оценивалась с помощью пробы с реактивной гиперемией (поток-зависимая вазодилатация плечевой артерии).

Статистическая обработка данных выполнена с использованием пакета прикладных программ «Statistica 10.0» (Stat Soft Inc., США) и «Statistics. Statistical Package for the Social Sciences 27» (IBM SPSS Statistics, США). Нормальность распределения переменных определялась с помощью методов Колмогорова – Смирнова и Шапиро – Уилка. Распределение было нормальным, количественные переменные представлены как среднее арифметическое значение (M) ± стандартное отклонение (SD). Для сравнения количественных параметрических данных применялся t-критерий Стьюдента. Качественные показатели сравнивались с помощью критерия χ² Пирсона. При оценке связи между количественными признаками применялся корреляционный анализ (метод Pearson). Общая точность метода определялась по площади под ROC-кривой (AUС). Различия считались статистически значимыми при р < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Для обеспечения репрезентативности выборки и корректности последующих сравнений на первом этапе работы проведен анализ сопоставимости групп. При формировании когорт исходные группы обследуемых не имели статистически значимых различий по ключевым биологическим и демографическим параметрам. Так, средний возраст детей в основной группе составил 5,2±0,4 года, в группе сравнения – 5,1±0,5 года (р>0,05). Распределение по полу было сопоставимым: мальчики составили 54% в основной группе и 52% в контроле (χ²=0,12; р>0,05). Антропометрические показатели (рост, масса тела, индекс массы тела, окружность талии) также не продемонстрировали межгрупповых различий (р>0,05 для всех сравниваемых параметров). Отсутствие исходных различий позволяет нивелировать влияние указанных факторов на последующие результаты наблюдения и рассматривать выявленные изменения как следствие изучаемого патологического состояния. Средний уровень TREC в основной группе составил 425±86 копий/10^5 клеток, в контроле – 1240±210 копий/10^5 клеток (р<0,001). Уровни KREC также были статистически значимо ниже в основной группе: 310±72 и 890±156 копий/10^5 клеток соответственно (р<0,001). Через 5 лет наблюдения проведено повторное определение уровней TREC и KREC (табл. 1), а также антропометрических показателей. Рост, масса тела, индекс массы тела, окружность талии не продемонстрировали межгрупповых различий (р>0,05 для всех сравниваемых параметров).

Таблица 1

Уровни TREC и KREC через 5 лет наблюдения

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования

Отсутствие тенденции к нормализации показателей в основной группе указывает на персистирующий характер выявленной иммунологической недостаточности, исключая предположение о транзиторной задержке созревания иммунной системы, которая могла бы нивелироваться по мере роста ребенка. Устойчивое снижение TREC и KREC в возрасте 10–12 лет является маркером хронической дисфункции тимуса и костного мозга, что создает предпосылки для формирования вторичных метаболических и кардиоваскулярных нарушений.

По результатам СМАД через 5 лет наблюдения у подростков основной группы выявлены статистически достоверно более высокие показатели систолического артериального давления (табл. 2). Диагноз артериальной гипертензии (в основном лабильной, 1-й степени) был установлен у 14 из 50 подростков основной группы (28,0%) и только у 3 из 48 (6,3%) в группе сравнения (χ² = 8,34; р=0,004).

Таблица 2

Показатели суточного мониторирования АД у подростков через 5 лет наблюдения

Примечание: составлена авторами на основе полученных данных в ходе исследования

При этом диастолическое артериальное давление, как дневное, так и ночное, не имело статистически значимых межгрупповых различий (р>0,05), что указывает на преимущественное вовлечение систолического компонента в процесс раннего ремоделирования сосудистого русла. Наиболее клинически значимым результатом является высокая частота верифицированной артериальной гипертензии в основной группе, что подтверждает существенное увеличение кардиоваскулярного риска у пациентов с исходной иммунологической недостаточностью.

Для объяснения выявленных гемодинамических нарушений проведен анализ маркеров системного воспаления и функционального состояния эндотелия. В основной группе зарегистрированы более высокие уровни маркеров системного воспаления: СРБ – 2,8±0,6 мг/л против 1,1±0,3 мг/л в контроле (р=0,005); ИЛ-6 – 4,2±0,9 пг/мл против 2,1±0,5 пг/мл (р=0,007). Поток-зависимая вазодилатация была снижена у подростков основной группы (7,2±1,5% против 11,8±1,9% в контроле; р=0,009), что указывает на наличие эндотелиальной дисфункции.

Для установления причинно-следственных связей между иммунологическими нарушениями, воспалением и гемодинамическими расстройствами проведен корреляционный анализ с вычислением коэффициента Пирсона (r). Выявлена статистически значимая отрицательная корреляционная связь средней силы между исходным уровнем TREC и уровнем среднедневного САД через 5 лет (r = -0,62; p=0,006). Аналогичная связь установлена для KREC (r = -0,58; p=0,007). Также определена положительная корреляция средней силы между уровнями СРБ (r = 0,51; p=0,004), ИЛ-6 (r = 0,67; p<0,001) и показателями среднедневного САД.

Выявленные корреляции позволяют предположить, что персистирующая иммунологическая недостаточность, заложенная в раннем детстве, инициирует хроническое субклиническое воспаление, которое, в свою очередь, индуцирует эндотелиальную дисфункцию и способствует формированию артериальной гипертензии к подростковому возрасту.

На заключительном этапе был проведен ROC-анализ для оценки дискриминантной способности уровней TREC и KREC в диагностике повышенного среднедневного САД (рис. 1).

Показатели площади под рабочей характеристической кривой для уровней TREC и KREC составили >0,7, что свидетельствует об удовлетворительной прогностической эффективности модели в диагностике повышенного среднедневного систолического артериального давления. Полученные данные подтверждают потенциальную клиническую ценность количественного определения TREC и KREC как биомаркеров раннего выявления нарушений регуляции артериального давления у детей группы риска.

Представленное исследование демонстрирует наличие четкой взаимосвязи между исходными показателями TREC и KREC у часто болеющих детей и риском развития артериальной гипертензии у них в подростковом возрасте. Полученные результаты позволяют предположить, что иммунологическая недостаточность, маркируемая снижением продукции новых лимфоцитов, является не только причиной повышенной инфекционной заболеваемости, но и фактором, предрасполагающим к раннему формированию сердечно-сосудистой патологии.

Оценка дискриминантной способности уровней TREC и KREC в диагностике повышенного среднедневного САД.

AUC (KREC) = 0,739; AUC (TREC) = 0,712.

Примечание: составлен авторами по результатам данного исследования

Полученные авторами результаты демонстрируют устойчивое снижение концентрации TREC и KREC у подростков основной группы, что согласуется с имеющейся литературой, согласно которой определенная доля пациентов, относящихся к категории часто болеющих детей, характеризуется наличием сохраняющихся дефектов в функционировании иммунной системы, не устраняемых естественным путем с течением времени [1, 7]. Подобные нарушения свидетельствуют о неполноценности процессов регенерации и восстановления клеточных пулов периферического отдела иммунной системы, потенциально способствующих хронизации воспалительных реакций и формированию вторичных иммунодефицитных состояний.

Более детально этот феномен проявляется в исследованиях, касающихся детской популяции с тяжелыми формами сердечно-сосудистых аномалий, такими как врожденные пороки сердца. Так, было установлено, что низкие значения TREC и KREC сопряжены с ухудшением результатов лечения, увеличением продолжительности госпитализаций и ростом числа инфекций [2, 4, 6], подчеркивая высокую диагностическую ценность данных показателей для прогнозирования клинических исходов у часто болеющих детей.

Имеющиеся публикации показывают, что низкая продукция активных клонов лимфоцитов вследствие дефекта антигенспецифической стимуляции в тимусе и дефиците выходящих предшественников B-клеток отражается уменьшением концентрации соответствующих генетически определяемых продуктов (TREC и KREC), что оказывает влияние на общее состояние здоровья ребенка [4, 10].

Ключевым патогенетическим звеном, связывающим иммунную дисфункцию и развитие АГ, вероятно, является хроническое субклиническое воспаление. В данной работе у подростков со сниженными TREC/KREC зарегистрированы более высокие уровни СРБ и ИЛ-6. Эти цитокины способствуют повреждению эндотелия, снижению продукции оксида азота и повышению жесткости сосудистой стенки [13]. Роль воспаления как триггера атеросклеротических процессов убедительно доказана в крупных клинических исследованиях [12]. Обнаруженная авторами эндотелиальная дисфункция у лиц основной группы является доклиническим маркером сосудистого ремоделирования, предшествующего стабильному повышению АД [11].

Кроме того, нельзя исключать, что повторные вирусные инфекции, которым подвержены дети со сниженным TREC/KREC, сами по себе могут оказывать повреждающее действие на сосудистую стенку. Хроническая антигенная стимуляция способна приводить к истощению иммунного ответа и поддержанию провоспалительного фона [14]. Таким образом, формируется порочный круг: исходно сниженный лимфопоэз → недостаточная защита от инфекций → хроническое воспаление → повреждение сосудистой стенки → повышение АД.

Современные рекомендации подчеркивают необходимость раннего выявления кардиоваскулярного риска, начиная с детского и подросткового возраста [9, 14, 15]. Данное исследование позволяет дополнить эти рекомендации и предлагает рассматривать сниженные уровни TREC и KREC в качестве дополнительных биомаркеров, позволяющих выделить среди часто болеющих детей группу риска по развитию АГ и атеросклеротических изменений в будущем.

Ограничениями данной работы являются относительно небольшой размер выборки и отсутствие оценки других факторов риска (липидный спектр, инсулинорезистентность, антенатальный анамнез и этиология инфекционных заболеваний), которые могут вносить вклад в развитие АГ, что обусловлено пилотным характером исследования, дальнейшее продолжение исследовательской работы с оценкой данных факторов и расширением выборки будет способствовать преодолению указанных ограничений. Тем не менее проспективный дизайн и тщательный отбор участников повышают достоверность полученных выводов.

Выводы

1. У часто болеющих детей со сниженными уровнями TREC и KREC иммунологические нарушения носят персистирующий характер и сохраняются в подростковом возрасте.

2. Частота развития артериальной гипертензии в подростковом периоде у детей из группы ЧБД со сниженными TREC/KREC составляет 28,0%, что более чем в 4 раза превышает аналогичный показатель в группе сравнения (6,3%).

3. Сниженные уровни TREC и KREC ассоциированы с наличием хронического субклинического воспаления (повышение СРБ, ИЛ-6) и эндотелиальной дисфункции у подростков.

4. Выявлена отрицательная корреляционная связь средней силы между исходными уровнями TREC/KREC и показателями артериального давления в подростковом возрасте.

5. Диагностическая модель на основе уровней TREC и KREC показала удовлетворительную прогностическую эффективность (AUC> 0,7) в выявлении повышенного среднедневного систолического АД.

6. Детям из группы часто болеющих со сниженными показателями TREC и KREC рекомендуется кардиологическое наблюдение с контролем уровня артериального давления для раннего выявления и профилактики сердечно-сосудистой патологии.