Экология жилища и бронхиальная астма у детей

А.Е. Богорад, Ю.Л. Мизерницкий, В.М. Бержец, И.С. Кропотова, М.Г. Шандала, О.Ю. Емельянова, Н.С. Петрова, С.Ю. Каганов

Московский НИИ педиатрии и детской хирургии Минздрава РФ, НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН, кафедра дезинфектологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова

--------------------------------------------------------------------------------
Приведены результаты наблюдения и обследования в клинике одной семьи, в которой у здоровых родителей все шестеро детей больны бронхиальной астмой. На основании гигиенического анализа бытовой антигенной нагрузки (содержания спор грибов, клещей в домашней пыли), аллергологического обследования, ДНК-типирования (PCR-SSP) по аллелям HLA II класса у всех членов семьи обсуждается роль наследственного предрасположения, атопии и экологии жилища в развитии бронхиальной астмы у детей. Авторы приходят к выводу о существенной значимости для развития бронхиальной астмы (особенно в раннем детском возрасте) массивной экспозиции аллергенов жилища и необходимости профилактических мер по устранению аллергенного воздействия.

Проживание в запыленных, плохо проветриваемых, сырых помещениях существенно влияет на частоту сенсибилизации детей к клещам домашней пыли, плесневым грибам, другим бытовым аллергенам, на возникновение у них бронхиальной астмы. Этому также способствует большое количество ковров, мягкой мебели и других коллекторов пыли в жилых помещениях [2].

Наличие в воздухе жилых помещений большого количества домашней пыли, содержащей микроклещи рода Dermatophagoides, плесневые грибы и их споры, существенно повышает риск формирования аллергических заболеваний у детей [3, 4]. Контакт с этими аллергенами в раннем детском возрасте играет главную роль в развитии бронхиальной астмы [5, 6]. Массивная антигенная нагрузка на детей в первый год жизни в 5 раз увеличивает риск возникновения у них бронхиальной астмы в старшем возрасте [3]. Частота выявления клещевой и грибковой сенсибилизации четко коррелирует с концентрацией этих аллергенов в жилых помещениях [4, 7]. Установлено, что кожные пробы с экстрактом клещей домашней пыли были положительными у 85% детей, страдающих бронхиальной астмой [8]. Воздействие высоких концентраций клещевых аллергенов у детей с атопией приводит к увеличению синтеза IgE в 7-11 раз, возрастанию высвобождения базофилами гистамина - в 19-23 раза [9]. Считают, что пороговым уровнем для возникновения сенсибилизации к клещам является их количество, равное 100 в 1 г домашней пыли, а содержание основного клещевого антигена - более 2 мг/г [8]. При наличии последнего в жилых помещениях выше 7 мг/г риск развития бронхиальной астмы увеличивается в 4 раза с каждым удвоением содержания клещевых антигенов [4].

Большинство аэроаллергенов, в том числе аллергены клещей домашней пыли, плесневых грибов, являются хорошо растворимыми белковыми молекулами. После ингаляции этих аллергенов они диффундируют в слизистую оболочку дыхательных путей, где дендритные клетки осуществляют дальнейший транспорт их к регионарному лимфоузлу и представление нативной CD4 T-клетке [10].

Развитие ответа на аллерген в дальнейшем может идти двумя путями, что определяется характером доминирующего типа Т-хелперов у данного индивидуума. Для больных бронхиальной астмой cвойствен Тh2-тип Т-клеточного ответа, при котором среди выделяемых медиаторов главенствующими являются интерлейкины-4, -5, оказывающие IgE-промоторное и эозинофиломобилизующее действие [11]. У здоровых лиц наблюдается Th1-тип Т-клеточного ответа, который характеризуется набором цитокинов, основными из которых являются интерлейкин-2 и -интерферон [12].

Общепризнанно, что развитие аллергических заболеваний определяется сочетанным действием генетических и средовых факторов [13], и это прежде всего относится к бронхиальной астме у детей, абсолютное большинство из которых имеют наследственное предрасположение к аллергическим заболеваниям [14, 15], признаки атопии [16]. Для людей с атопией характерна, как известно, способность к выработке реагинов. Однако сенсибилизация - это приобретенное состояние [12], поэтому определяющая роль в развитии аллергических заболеваний принадлежит средовым воздействиям, повышенной нагрузке аллергенами.

В этой связи мы сочли принципиально важным описать семью (наблюдавшуюся в клинике пульмонологии Московского НИИ педиатрии и детской хирургии Минздрава РФ), в которой все 6 детей страдали бронхиальной астмой, причем у их родителей и ближайших родственников не было отмечено каких-либо аллергических заболеваний (рис. 1).

Рис. 1. Родословная семьи.

III-1-6 - дети, больные бронхиальной астмой.

Домашние условия жизни в этой семье были неудовлетворительными: 8 человек размещаются в трехкомнатной квартире площадью 39 м2 на последнем этаже 12-этажного дома. Круглый год на стенах и потолке отмечаются обширные пятна плесени, влажность воздуха - более 90% постоянно.

Специальное гигиеническое обследование квартиры (с участием сотрудников НИИ вакцин и сывороток им. И.И. Мечникова РАМН и кафедры дезинфектологии Московской медицинской академии им. И.М. Сеченова) выявило повышенную в 7-17 раз обсемененность грибами, преимущественно рода Aspergillus, Cladosporium и Mucor (до 250 колоний в 1 м3 при допустимом уровне 15 колоний в 1 м3 воздуха помещений) (рис. 2). В квартире также обнаружено большое количество клещей домашней пыли, преимущественно рода Dermatophagoides (D. pteronyssinus и D. farinae). Акарологическое исследование (по Е.В. Дубининой, Б.Д. Плетневу [17]) выявило более 120-160 особей клеща в 1 г домашней пыли (при максимально допустимых значениях до 100 особей клеща в 1 г пыли). При этом в образцах встречались даже живые особи клещей.

Рис. 2. Суммарная обсемененность квартиры семьи спорами грибов Aspergillus, Cladosporium, Mucor.

Таким образом, члены наблюдавшейся семьи подвергались в домашних условиях постоянному массивному сочетанному воздействию грибковых и клещевых аллергенов.

Представляем краткие описания каждого из больных детей.

Юлия, 14,5 лет, родилась от 1-й нормально протекавшей беременности, своевременных родов, массой тела 3200 г, длиной 52 см, раннее развитие без особенностей; с 1,5 лет - с переездом в настоящую квартиру - стала часто болеть респираторными заболеваниями, с 8 лет отмечались повторные бронхиты, с 12 лет появились типичные приступы бронхиальной астмы. При поступлении в клинику отмечены жалобы на эпизоды затрудненного дыхания. При функциональном исследовании внешнего дыхания выявлены обструктивные вентиляционные нарушения, при рентгенографии - вздутие легочной ткани. Уровень общего IgЕ в крови повышен до 200 кЕ/л, выявлены специфические IgЕ к пыльце деревьев, трав, к грибам рода Penicillum, а также преципитины к микстам грибов в титрах 1:1 и 1:2. Кожным аллергологическим тестированием выявлена повышенная чувствительность к пыльце деревьев (+++) и домашней пыли (+).

Алла, 10 лет, родилась от 2-й нормально протекавшей беременности, своевременных родов, массой тела 3700 г, длиной 54 см. Частые респираторные заболевания отмечались с первого года жизни, с 3-летнего возраста - повторные обструктивные бронхиты, с 5 лет - типичные астматические приступы. При поступлении в клинику отмечались жалобы на навязчивый сухой кашель, приступы одышки. При исследовании функции внешнего дыхания выявлены вентиляционные нарушения по обструктивному типу, при рентгенографии - вздутие легочной ткани. Уровень общего IgЕ в крови был повышен до 430 кЕ/л, выявлены специфические IgЕ к клещам домашней пыли, шерсти кошки, грибам рода Penicillum, а также преципитины к 2 микстам грибов в титрах 1:2 и 1:4. Кожным аллергологическим тестированием выявлена повышенная чувствительность к домашней пыли (+++).

Элина, 8 лет, родилась от 3-й беременности, протекавшей с токсикозом, своевременных родов, массой тела 3300 г, длиной 51 см; в этой квартире живет с рождения. С раннего возраста отмечаются повторные респираторные заболевания, на первом году жизни перенесла пневмонию, затем диагностировались повторные обструктивные бронхиты, с 3 лет отмечены приступы удушья, которые протекали тяжело, в связи с чем девочка неоднократно госпитализировалась в отделения интенсивной терапии. В последние перед поступлением в клинику месяцы - ежедневные приступы удушья, с развитием астматического статуса, требовавшего госпитализации в реанимационное отделение. При обследовании в клинике на рентгенограмме грудной клетки отмечены признаки вздутия легочной ткани, при исследовании функции внешнего дыхания - выраженные обструктивные вентиляционные нарушения. Уровень общего IgЕ в крови был повышен до 345 кЕ/л, выявлены специфические IgЕ к шерсти кошки, грибам рода Penicillum, а также преципитины к 2 микстам грибов в титрах 1:4 и 1:4. Кожным аллергологическим тестированием выявлена повышенная чувствительность к домашней пыли (+++), пыльце деревьев (+++), шерсти кошки (+).

Юрий, 5 лет 10 мес. Родился первым из дизиготной двойни от беременности, протекавшей с нефропатией. Роды 4-е, на 38-й неделе беременности путем кесарева сечения. При рождении масса тела 2730 г, длина 49 см. Живет в этой квартире с рождения. С 6-месячного возраста отмечались повторные обструктивные бронхиты, с 5 лет - тяжелые приступы бронхиальной астмы, неоднократно госпитализировался. При поступлении в клинику отмечались жалобы на приступообразный сухой кашель по ночам, одышку. При рентгенографии грудной клетки - признаки вздутия легочной ткани, при исследовании функции внешнего дыхания - умеренно выраженные признаки обструктивных вентиляционных нарушений. Уровень общего IgЕ в крови был повышен до 510 кЕ/л, выявлены специфические IgЕ к клещам домашней пыли, а также преципитины к 2 микстам грибов в титрах 1:4 и 1:4. Кожным аллергологическим тестированием выявлена повышенная чувствительность к домашней пыли (++). Тест дегрануляции базофилов с аллергеном домашней пыли также был положительным (56,5%).

Второй ребенок из двойни, Роман, родился массой тела 3120 г, длиной 49 см. С 6-месячного возраста отмечались обструктивные бронхиты, с 5 лет - приступы удушья. Поступил в клинику в связи с периодически возникающим приступообразным кашлем, сопровождающимся дистанционными свистящими хрипами. При обследовании на рентгенограмме грудной клетки отмечается вздутие легочной ткани. Исследование функции внешнего дыхания выявило обструктивные вентиляционные нарушения. Уровень общего IgЕ в крови составил 80 кЕ/л, выявлены специфические IgЕ к клещам домашней пыли и шерсти кошки, а также преципитины к 2 микстам грибов в титрах 1:4 и 1:4. Тест дегрануляции базофилов с аллергеном домашней пыли был положительным (66,7%).

Владислав, 2 года 10 месяцев. Родился от 6-й беременности, 5-х родов путем кесарева сечения, массой тела 3600 г, длиной 52 см. С рождения проживает в настоящей квартире. C первых месяцев жизни отмечались проявления атопического дерматита, сохраняющиеся до настоящего времени. С 4-месячного возраста - ежемесячно диагностировали обструктивные бронхиты. При поступлении в клинику отмечались жалобы на сухой кашель, свистящее дыхание по ночам. При рентгенографии грудной клетки определялись признаки вздутия легочной ткани, при исследовании функции внешнего дыхания - обструктивные вентиляционные нарушения. Уровень общего IgЕ в крови был резко повышен до 780 кЕ/л, выявлены преципитины к 2 микстам грибов в титрах 1:2 и 1:8. Тест дегрануляции базофилов с аллергеном домашней пыли был положительным (68,3%).

Таким образом, у всех наблюдавшихся детей имели место астматические приступы, отмечались рентгенологические и функциональные проявления бронхообструктивных нарушений. Все больные имели признаки атопии - повышенный уровень базального IgE, наличие специфических IgE, свидетельствующих о сенсибилизации к различным аллергенам. Это позволило диагностировать у всех детей атопическую бронхиальную астму. В период пребывания детей в клинике приступов удушья не наблюдалось, имел место эффект элиминации.

Экспериментальными исследованиями Р. Holt на моделях животных продемонстрировано, что доминирующий профиль Т-хелперов формируется после рождения, в период первых контактов с аллергеном и определяется интенсивностью и длительностью аллергенной экспозиции [24].

Эпидемиологические исследования подтвердили, что у детей, вне зависимости от наличия наследственной предрасположенности, аллергенспецифический Т-клеточный ответ формируется в ранний постнатальный период [25, 26]. Более того, имеются данные, что массивное воздействие антигенов в определенные сроки внутриутробного развития (после 20-23 нед) может приводить уже в этом периоде к формированию у плода антигенспецифического IgE-ответа [27]. Возможно, этим объясняется развитие астмы у детей и ее отсутствие у взрослых членов описанной семьи.

D. Hide и соавт., наблюдая детей с атопией, с отягощенной аллергическими заболеваниями наследственностью, пришли к выводу, что возможность развития у них астмы может быть сведена до минимальной путем создания строгого режима элиминации бытовых аллергенов и прежде всего - клещей домашней пыли [28]. В нашем наблюдении высокая антигенная экспозиция (продолжительный контакт со значительными дозами аллергенов), вероятно, способствовала Тh2-профилю иммунного ответа, характерного для бронхиальной астмы, что и явилось основой для формирования у всех детей в семье этого заболевания.

Приведенное наблюдение убедительно свидетельствует о значимости аллергенов жилища в развитии бронхиальной астмы у детей и необходимости проведения мер по устранению аллергенного воздействия.

Российский вестник перинатологии и педиатрии, N3-2000, с.21-24

Литература

1. Joint. symp. on the indoor environment and respiratory illness, including allergy. WHO 1997; 145.

2. Denson-Lino J.M., Willies Jacobo L.J., Rosas A. et al. Effect of economic status on the use of house dust mite avoidence measures in asthmatic children. Ann All 1993; 71: 130-132.

3. Sporic R., Holgate S.T., Platts-Mills T.A.E. et al. Exposure to house dust mite allergen (Der P1) and the development of asthma in children, 1979-1989. N.E.J.M. 1990; 323: 502-507.

4. Peat J.K., Tovey E., Toelle B.G. et al. House dust mite allergens: a major risk factor for childhood asthma in Australia. Am J Resp Crit Care Med 1996; 153: 141-146.

5. Holt P.G., McMenamin C., Nelson D. Primary sensitization to inhalant allergens during infancy. Ped All Immunol 1990; 1:3-13.

6. Peat J.K., Bjorksten B. Primary and secondary prevention of allergic asthma. Eur Resp J 1998; Suppl: 28-34.

7. Gontam Kr.S. Relationship between Dermatophagoides mite density and specific immune responce in asthmatic patients. Ann All 1994; 73: 429-433.

8. Platts-Mills T.A.E., Thomas W.R., Aalberse R.C. et al. Dust mite allergens and asthma. J All Clin Immunol 1992; 89: 1046-1059.

9. Lan S., Falkenhorst G., Weber A. et al. High miteallergen exposure increases the risk of sensitization in atopic children and youn adults. J All Clin Immunol 1989; 84: 718-725.

10. Rich R.R., Fleisher T.A., Schwartz B.D. et al. Clinical Immunology.Principles and Practice. Mosby, St Louis, USA 1996.

11. Romagnani S. Human Th1 and Th2 subsets: doubt no more. Immunol Today 1991; 12: 256-257.

12. Л. Йегер. Клиническая иммунология и аллергология. Пер. с нем. М 1990.

13. Blumenthal M.N., Bonini S. In: Marsh D.G., Blumenthal M.N., eds. Genetic and environmental factors in clinical allergy. Minneapolis: Univ. of Minnesota Press 1990; 132-142.

14 . Мизерницкая О.Н., Иошпа Л.Л., Орнатская М.М. Роль наследственности при бронхиальной астме. В кн.: Врожденные и наследственные заболевания легких у детей. Под ред. Ю.Е.Вельтищева, С.Ю.Каганова, В.Таля. М: Медицина 1986; 213-221.

15. Holberg C.G., Elston R.C., Halonen M. et al. Segregation analysis of physician-diagnosed asthma in Hispanic and non-Hispanic white families. Am J Resp Crit Care Med 1996; 154: 144-150.

16 . Demoly P., Bousquet J., Godard Ph., Michel F.B. Le ou les genes de l'asthme allergique? La Presse Med 1993; 22: 817-821.

17. Дубинина Е.В., Плетнев Б.Д. Методы обнаружения и определения аллергенных клещей домашней пыли. Л: Наука 1977; 50.

18. O'Hehir R.E., Lamb J.R. Direct evidence for a functional role of HLA-DRB1 and DRB3 genes products in recognition of Dermatophagoides spp (house dust mite) by helper T lymphocytes. Int Immunol 1990; 2: 885-892.

19 . Young R.P., Dekker J.W., Wordsworth B.P. et al. HLA-DR and HLA-DP haplotypes and immunoglobulin E responses to common major allergens. Clin Exp All 1994; 24: 431-439.

20. Stephan V., Schmid V., Frischer T., Sparholt S., Forster J., Wahn V., Kuehr J. Mite allergy, clinical atopy, and restriction by HLA class II immune response genes. Ped All Immunol 1996; Feb: 7: 1: 28-34.

21. Apostolakis J., Toumbis M., Konstantopoulos K., Kamaroulias D., Anagnostakis J., Georgoulias V., Fessas P., Zervas J. HLA antigens and asthma in Greeks. Resp Med 1996; Apr: 90: 4: 201-204.

22. Aron Y., Desmazes Dufeu N., Matran R., Polla B.S., Dusser D., Lockhart A., Swierczewski E. Evidence of a strong, positive association between atopy and the HLA class II alleles DR4 and DR7. Clin Exp All 1996; Jul: 26: 7: 821-828.

23. Богорад А.Е. Роль наследственности при бронхиальной астме у детей. Детский доктор 1999; 4: 9-14.

24. Holt P.G. Immunoprophylaxis of atopy: light at the end of the tunnel? Immunol Today 1994; 15: 484-489.

25. Holt P.G. Environmental factors and primary T-cell sensitisation to inhalant allergens in infancy: reappraisal of the role of infections and air pollution. Ped All Immunol 1995;6:1-10.

26. Bjorksten B. Risk factors in early childhood for the development of atopic diseases. Allergy 1994; 49: 400-407.

27. Jones C.A., Holloway J.A., Walker J.O. Does atopic disease start in foetal life? Allergy 2000; 55: 1: 2-10.

28. Hide D.W., Mattews S., Gant C., Arshad S.H. Effect of allergen avoidance in infancy on allergic manifestations at age two years. J All Clin Immunol 1993; 91: 249.