Effect of serum calcidiol on the course and outcomes of bronchopulmonary dysplasia in children


DOI: https://dx.doi.org/10.18565/pharmateca.2021.9.62-66

D.F. Sergienko (1), P.B. Khishtilova (1), A.A. Shilova (1), N.A. Ilyenkova (2)

1) Astrakhan State Medical University, Department of Faculty Pediatrics, Astrakhan, Russia; 2) Krasnoyarsk State Medical University n.a. prof. V.F. Voino-Yasenetsky, Department of Childhood Diseases with a Course of Postgraduate Education, Krasnoyarsk, Russia
Background. The multifaceted effects of vitamin D (VD) on the inflammation system have attracted particular attention of researchers. It is known that VD is involved in the activation of monocytes, stimulation of cellular and humoral immunity; at the same time, it has an indirect ability to bind extracellular actin and endotoxin. The variety of immunological interference makes it possible to consider the VD status as a candidate factor influencing the transformation of the clinical picture of bronchopulmonary dysplasia (BPD) and variants of the disease outcomes.
Objective. Determination of the clinical significance of changes in serum calcidiol levels on the course and outcomes of BPD in children.
Methods. According to the study design, 146 children with BPD were examined at the stage of revision of the diagnosis due to age-related transformation, and 92 children of the same age, born prematurely, but did not develop BPD were included in comparison group. The complex of examinations included general clinical and instrumental research methods in accordance with the standard of medical care. The severity and form of BPD in patients were determined according to the working classification of clinical forms of bronchopulmonary diseases in children. Determination of the serum total hydroxycalciferol level was carried out by the enzyme-linked immunosorbent assay using test systems from ZAO TechSystems. Taking into account the normal distribution of the variables, the statistical analysis was carried out using the parametric statistics.
Results. According to the results obtained, VD insufficiency was registered statistically significantly more often in the main cohort of patients, while reference values were determined in the comparison group. Reference VD values were identified in 54.9% of children in the comparison group; in other cases, a decrease in the serum calcidiol level of varying degrees was noted, namely, VD deficiency (27.5%) and insufficiency (17.6%). According to the statistical analysis, VD deficiency was associated with a variant of the severity of the course of the disease. Namely, children with deficient values were statistically significantly more likely to have a severe form, while with reference values and a level corresponding to deficiency – a moderate BPD course. A comparative analysis of the frequency of respiratory infections in children with BPD revealed that ARVI episodes were significantly more often recorded with VD deficiency – more than 8 times a year, while with reference values – no more than 5 times a year. VD deficiency was associated with the development of chronic lung diseases as outcomes in children with BPD, while with reference values, recovery or recurrent bronchitis were statistically significantly more frequent.
Conclusion. An association between the VD status of children with BPD at the stage of diagnosis revision with the severity of the course, the frequency of respiratory infections, and variants of the disease outcome was revealed.
Keywords: bronchopulmonary dysplasia, children, disease outcomes, vitamin D

Введение

В настоящее время ведется активный поиск новых предикторов тяжести течения и исходов бронхолегочной дисплазии (БЛД) у детей для лучшего понимания патогенетических основ и дальнейшего формирования персонифицированного подхода к терапии. Особое внимание исследователей привлекают разносторонние воздействия витамина D (VD) на систему воспаления [1–3]. Известно, что витамин D участвует в активации моноцитов, стимуляции клеточного и гуморального звеньев иммунитета, в то же время он обладает опосредованной способностью связывать внеклеточный актин и эндотоксин [3–7]. Рассмотрено и определено модифицирующее влияние VD на течение бронхиальной астмы (БА), хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), саркоидоза во взрослой популяции больных. Доказано фенотипическое влияние изменения показателей сывороточного кальцидиола при муковисцидозе как в детской, так и во взрослой когорте больных [8, 9]. Многообразие иммунологической интерференции позволяет рассматривать статус VD в качестве кандидатного фактора, влияющего на трансформацию клинической картины БЛД и вариантов исходов заболевания. Изучение данной проблемы представляется важной и перспективной для понимания интимных патогенетических аспектов БЛД у детей с возможностью формирования индивидуали-зированного подхода к VD-терапии данной когорты больных.

Цель исследования: определить клиническую значимость изменения уровня сывороточного кальцидиола на течение и исходы БЛД у детей.

Методы

Исследование выполнено на базе ГБУЗ АО «ОДКБ им. Н.Н. Силищевой» (Астрахань) в отделении пульмонологии с 2016 по 2019 г. Согласно дизайну исследования, обследованы 146 детей с БЛД на этапе пересмотра диагноза вследствие возрастной трансформации и 92 ребенка соответствовавшего возраста, рожденных недоношенными, но не сформировавших БЛД в качестве группы сравнения. Комплекс обследований включил общеклинические методы, предусмотренные медико-экономическими стандартами, инструментальные исследования (бронхофонография, КТ легких, эхокардиография), осмотр окулиста. Степень тяжести и форма БЛД у детей определялись согласно рабочей классификации клинических форм бронхолегочных заболеваний у детей [10].

В качестве основных исходов заболевания нами рассмотрены следующие варианты: выздоровление (состояние, которое характеризовалось отсутствием респираторных жалоб вне респираторных инфекций и исключение бронхообструктивного синдрома при интеркуррентных заболеваниях), рецидивирующий бронхит, хронический бронхиолит, хронический бронхит. Хронические и рецидивирующие формы бронхолегочной патологии диагностировались на основании клинико-рентгенологических характеристик, согласно классификации бронхолегочных заболеваний у детей от 2008 г. [10].

В ходе анализа катамнестических данных все обследуемые были разделены на три группы в зависимости от степени тяжести БЛД. В 1-ю вошли 14 (9,6%) детей с легкой степенью тяжести; 2-я группа включила 72 (49,3%) ребенка со средней степенью тяжести БЛД; 3-ю составили 60 (41,1%) детей, имевших в анамнезе тяжелое течение недуга.

В зависимости от исходов заболевания пациенты были разделены на две подгруппы. Первую составили дети, у которых наблюдались благоприятные исходы БЛД в виде выздоровления или рецидивирующего бронхита. Вторую составили пациенты с трансформацией БЛД в хронические заболевания легких в виде хронического бронхита и облитерующего бронхиолита.

Определение уровня общего гидроксикальциферола в сыворотке крови осуществлено методом твердофазного иммуноферментного анализа с использованием тест-систем фирмы ЗАО «Техсистемс».

Статистическая обработка данных проведена методами вариационной статистики. Для оценки значимости различий между фактическим числом исходов, выявленным в результате исследования, и теоретическим числом, которое можно было ожидать в изучаемых группах при справедливости нулевой гипотезы, использовался непараметрический метод статистики – χ2-критерий Пирсона. В случае если при анализе четырехпольных таблиц хотя бы в одной ячейке число ожидаемого явления было меньше 10, рассчитывался χ2-критерий с поправкой Йейтса.

Результаты

Исходя из цели исследования проведен анализ показателей сывороточного кальцидиола с учетом особенностей течения (степени тяжести, исходов) бронхолегочной дисплазии на этапе пересмотра диагноза в возрасте 3-х лет, а также проанализированы уровни в сыворотке крови VD у детей Астраханской области, рожденных недоношенными, но не сформировавших БЛД. Согласно рекомендациям национальной программы «Недостаточность витамина D у детей и подростков РФ» (2018) за дефицитные значения принимались сывороточные показатели 25(ОН)D ниже 20 нг/мл, недостаточность диагностировалась при уровне кальцидиола от 21 до 30 нг/мл, нормативными – считались значения от 30 до 100 нг/мл [11] (табл. 1).

64-1.jpg (187 KB)

Согласно результатам представленных в таблице 1, в основной группе достоверно чаще определялась значения соответствующие показателям недостаточности VD (χ2=6,422, df=1; р=0,012, OШ=3,143, ДИ: 1,351–7,313), тогда как в контрольной когорте определены референтные значения (χ2=10,562, df=1; р=0,002, OШ=3,320, ДИ: 1,589–6,937).

Необходимо отметить, что даже в контрольной группе лишь у половины обследованных определялись референтные значения VD несмотря на то, что Астраханская область относится к регионам с высоким показателем годовой инсоляции (более 250 дней в году). Полученные данные отражают крайне неблагоприятную эпидемиологическую ситуацию гиповитаминоза D у детей Астраханской области как части глобальной медикосоциальной проблемы D-дефицита в стране.

Анализ данных свидетельствует, что показатели сывороточного кальцидиола у детей с бронхолегочной дисплазией, ассоциированы с тяжестью течения заболевания. А именно, при тяжелой форме статистически значимо чаще определялись сывороточные показатели 25(ОН)D ниже 20 нг/мл (χ2=21,500, df=1; р<0,001, OШ=11,733, ДИ: 3,760–36,615) (табл. 2).

Сравнительный анализ кратности респираторных эпизодов, ассоциированных с вирусно-бактериальными агентами у детей с бронхолегочной дисплазией, выявил следующие закономерности: при кратности эпизодов более 8 раз в год статистически значимо чаще определялись дефицитные значения сывороточного кальцидиола. Дети с показателями VD >30 нг/мл – болели достоверно реже - не более 5 раз за год (табл. 3).

65-1.jpg (170 KB)

Согласно результатам статистического анализа, прослежена ассоциация уровня сывороточного кальцидиола с вариантами исходов бронхолегочной дисплазии. А именно: дефицит VD ассоциирован у детей с БЛД с развитием неблагоприятных исходов в виде хронического бронхита или облитерирующего бронхиолита (χ2=23,036, df=1; р<0,001, OШ=14,000, ДИ: 4,557–43,010), в то время как при рефренных показателях статистически значимо чаще регистрируются благоприятные исходы с сохранением морфо-функциональных структур органа. (χ2=15,021, df=1; р<0,001) (табл. 4).

Обсуждение

Данные, полученные в ходе нашего исследования как в основной группе, так и в контрольной, имеют ряд отличий, описанных в исследованиях, отражающих VD-статус детей в других регионах. Так, согласно результатам, представленным при анализе уровня сывороточного кальцидиола у детей Московской области в 2017 г., референтные показатели VD выявлены у 38% пациентов клиники, дефицит – у 25%, недостаточность – у 37% [12]. В результате исследования уровня 25(ОН)D в сыворотке крови детей Тихоокеанского региона в 37,3% слуаев выявлены значения ниже 20 нг/мл [12]. Более высокие показатели сывороточного кальцидиола у детей Астраханской области в возрасте от 3 до 5 лет, на наш взгляд, связаны с климатическими особенностями региона, где число солнечных дней более 250 в году.

Как известно, респираторные вирусы – самые частые триггеры развития обострения БЛД у больных данной когорты. Полученные результаты согласуются с результатами монументальных исследований, раскрывающие механизмы влияния активных метаболитов витамина D на систему неспецифической респираторной защиты за счет рецепторных взаимодействий 1,25(ОН)2D с альвеолярными макрофагами с последующей трансформацией интенсивности воспалительной реакции. VD участвует в пролиферации и дифференцировке клеток крови и иммунокомпетентных клеток, регулирует иммуногенез и реакции иммунитета, апоптоз, активизирует выработку эндогенных антимикробных пептидов в эпителии и фагоцитах, ограничивает воспалительные процессы путем регуляции выработки цитокинов, модулирует врожденную иммунную систему и адаптивный иммунный ответ [3–8]. Указанные свойства контролируют хроническое воспаление в легочной ткани, что способствует, на наш взгляд, моделирующему влиянию на кратность вирусных инфекций, степень тяжести БЛД и варианты исходов заболевания у детей.

Заключение

Проведенное исследование демонстрирует модифицирующее влияние уровня сывороточного кальцидиола на варианты исходов и тяжесть течения бронхолегочной дисплазии у детей. Референтные значения благоприятно сказываются на состояние здоровье детей в виде сокращения частоты респираторных инфекций.

Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о необходимости назначения и мониторирования сывороточного уровня VD у детей с БЛД с динамической коррекцией дозы до достижения референтных показателей с целью улучшения прогноза и качества жизни больных данной категории.

Вклад авторов. П.Б. Хиштилова, Д.Ф. Сергиенко – концепция и дизайн исследования. П.Б. Хиштилова – сбор и обработка материала, статистическая обработка данных. – П.Б. Хиштилова, Д.Ф. Сергиенко, А.А. Шилова – написание текста. Н.А. Ильенкова, А.А. Шилова – редактирование.


About the Autors


Corresponding author: Diana F. Sergienko, Dr. Sci. (Med.), Professor at the Department of Faculty Pediatrics, Astrakhan State Medical University, Astrakhan, Russia; gazken@rambler.ru
Address: 121 Bakinskaya st., Astrakhan 414000, Russian Federation


Бионика Медиа