Согласно современной концепции, хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) рассматривается как патогенетически многокомпонентное заболевание, характеризующееся фенотипической гетерогенностью [1—3]. Выделение фенотипов ХОБЛ позволяет идентифицировать группы больных, сопоставимых по клиническим, функциональным и/или радиологическим признакам и профилю терапевтического ответа вследствие аналогичных биологических или патофизиологических механизмов. Одним из функциональных фенотипических маркеров ХОБЛ является бронхиальная гиперреактивность (БГР) [1, 2]. Частота БГР среди больных ХОБЛ, по данным современных исследований, составляет 55—87 % [4—6]. При этом эпидемиологические исследования демонстрируют, что БГР является не только независимым предиктором развития ХОБЛ [7, 8], но и вторым по значимости фактором риска этого заболевания, уступая только табакокурению [9]. Кроме того, БГР способна модифицировать течение ХОБЛ. В частности, у больных с данным фенотипом заболевания отмечаются больший темп снижения легочной функции [7], более выраженная одышка, меньшая толерантность к физической нагрузке, снижение качества жизни (КЖ) [6], неблагоприятный прогноз и повышенная летальность [10, 11] по сравнению с пациентами без гиперреактивности бронхов.
Механизмы формирования БГР у больных ХОБЛ остаются недостаточно изученными, но, вероятнее всего, как и при астме, являются многокомпонентными. В отдельных исследованиях БГР связывают со степенью ограничения бронхиальной проходимости при ХОБЛ [12, 13], среди других наиболее вероятных механизмов указывают на воспаление, ремоделирование дыхательных путей (ДП) и структурные изменения легочной паренхимы [14, 15]. Кроме того, нарушение регуляции парасимпатического контроля гладкой мускулатуры респираторного тракта также рассматривают как фактор, инициирующий повышение бронхиальной реактивности [16, 17]. Усиление парасимпатическо-го влияния на фоне воспаления ДП, опосредованное активацией ацетилхолином мускариновых (М) рецепторов гладкой мускулатуры, способствует бронхоконстрикторному ответу и развитию повышенной реактивности бронхов [18].
В связи с этим назначение антихолинергических препаратов при бронхообструктивных заболеваниях, характеризующихся повышенным холинэргическим тонусом, рассматривается как патогенетически обоснованная терапия [19, 20]. В частности, у больных бронхиальной астмой (БА) ингаляция 10 мкг тиотропия бромида вызывала снижение БГР, о чем свидетельствовало увеличение провокационной концентрации метахолина (PC20) более чем в 2 раза, тогда как увеличение дозы тиотропия до 40 мкг сопровождалось возрастанием PC20в 7 раз [19]. При этом протективный эффект сохранялся на протяжении 48 часов. Положительное влияние бронхопротективного эффекта тиотропия также продемонстрировано в перекрестном исследовании больных БА. В частности, было показано, что добавление 18 мкг тиотропия к 160 мкг/сут беклометазона дипропионата (БД) сопровождалось не только значительным улучшением параметров легочной функции, но и существенным увеличением показателей контроля заболевания по сравнению с таковыми у пациентов, получающих двойную дозу ингаляционных кортикостероидов [21].
Результаты экспериментальных исследований также подтверждают бронхопротективный эффект антихолинергических препаратов. Так, использование антагонистов М3-холинорецепторов у мышей сопровождалось существенным снижением степени гиперчувствительности дыхательных путей и уровней биомаркеров воспаления в жидкости бронхоальвеолярного лаважа [22]. Вместе с тем данные о влиянии антихолинергических препаратов на БГР на больных ХОБЛ отсутствуют.
В связи со сказанным целью настоящего исследования явилась оценка бронхопротективного действия тиотропия бромида и динамики клиникофункциональных показателей, включая КЖ, на фоне 6-месячной терапии больных ХОБЛ.
Материал и методы
В исследование были включены 29 амбулаторных больных ХОБЛ средней степени тяжести в возрасте от 41 до 72 лет (средний возраст - 61,4 ± 6,0 лет, M ± SD), среди которых были 25 мужчин и 4 женщины. Диагностика ХОБЛ, включая оценку ее степени тяжести и обострений, осуществлялась на основании критериев GOLD (Chronic Obstructive Lung Disease) [23]. Все пациенты, в т. ч. экс-курильщики, имели индекс курения более 10 пачка/лет и для лечения ХОБЛ минимум в течение трех последних месяцев использовали только короткодействующие бронходилататоры по потребности.
Интенсивность респираторных симптомов оценивали с использованием стандартизованных шкал: дневной и ночной кашель по 5-балльной аналоговой шкале [24], одышка по 4-балльной шкале MRC (Medical Research Council). Оценка показателей легочной функции проведена на основании результатов спирометрии (“Schiller Spirovit 1”, Швейцария) исходно и после приема 400 мкг сальбутамола. Для исследования толерантности к физической нагрузке проведен 6-минутный шаговый тест (6-МШТ) в соответствии со стандартным протоколом, который включал оценку пройденного расстояния (в метрах) и выраженность одышки в конце теста по 10-балльной аналогово-визуальной шкале Борга (0 - нет одышки, 10 - максимальная одышка). Анализ КЖ проведен с помощью специализированного вопросника SGRQ (St. George’s Respiratory Questionnaire) с оценкой доменов “Симптомы”, “Активность”, “Влияние” и общего КЖ (сумма).
Выраженность системного воспаления оценена на основании концентрации интерлейкинов (ИЛ-6, ИЛ-8) в сыворотке крови, которые определялись с использованием твердофазного иммуноферментного анализа (ИФА) на основе ИФА-реагентов (“Вектор- Бест”, Россия), согласно рекомендациям производителя.
Для всех пациентов было проведено исследование реактивности бронхов в ингаляционном провокационном тесте (резервуарный метод) с 0,33 %-ным раствором метахолина (ИПТм) (“Pari Provotest 2”, Германия) [25]. Тест прекращали при падении показателя ОФВ1 (объем форсированного выдоха за первую секунду) ≥20 % от исходного значения. БГР определен на основании значения кумулятивной дозы метахолина (провокационная доза — ПД20), вызывавшей снижение величины ОФВ1 на 20 % и более от исходного показателя. В случае отсутствия снижения ОФВ1≥ 20 % при ПД20, достигшей 0,471 мг, тест расценивался как отрицательный (отсутствие БГР), при снижении ОФВ1≥ 20 % при ПД20 < 0,471 мг тест определялся как положительный, т. е. свидетельствующий о наличии БГР. В соответствии с протоколом метода уровень БГР расценивался как высокий при значениях ПД20 < 0,04 мг, средний — ПД20 0,04—0,22 мг и низкий — ПД20 0,23—0,47 мг [25]. ПД20рассчитан методом линейной интерполя-ции по общепринятой формуле [26].
Влияние тиотропия бромида на БГР изучено в два этапа. Первоначально проводена “острая” проба, когда БГР (с учетом ПД20для метахолина) оценивали до применения тиотропия и через 60 минут после однократной ингаляции 18 мкг препарата. По результатам ИПТм пациенты были стратифицированы на 2 группы: в 1-ю группу (БГР “+”) включены 15 человек с положительным тестом (ПД20 ≤0,471 мг), во 2-ю (БГР “-”) вошли 14 пациентов с отрицательным тестом (ПД20 > 0,471 мг). На втором этапе повторно анализированы показатели реактивности бронхов (ПД20 для метахолина) больных 1-й группы (БГР “+”) через 6 месяцев лечения тиотропием (в интервале 24—26 часов после приема последней дозы препарата).
Перечисленные выше клиникофункциональные показатели и параметры КЖ также оценивали исходно и через 6 месяцев лечения в обеих группах больных. Кроме того, анализировали число обострений в процессе лечения и за предшествующий 6-месячный период. Статистическая обработка результатов проведена при помощи общепринятых в медицине методов вариационной статистики. Для сравнительного анализа результатов исследования использованы критерии Уилкоксона, Манна—Уитни.
Результаты исследования
Клиническая характеристика больных в зависимости от уровня БГР представлена в табл. 1.
Таблица 1. Клиническая характеристика больных (среднее значение ± стандартное отклонение).
Как видно, по большинству показателей, в т. ч. по ОФВ1, больные в сравниваемых группах существенно не различались. Однако интенсивность симптомов (кашля и одышки) были достоверно выше в группе больных с фенотипом БГР. Еще в большей степени различались больные по числу обострений: при ХОБЛ с БГР обострения были в 2,9 раз чаще, чем у пациентов 2-й группы (р < 0,01).
При оценке исходного уровня реактивности дыхательных путей пациентов 1-й группы ПД20 составило 0,098 ± 0,139 мг (M ± SD). При этом у большинства (53 %) пациентов выявлена высокая степень реактивности бронхов (ПД20 < 0,04 мг), у 20 % больных была средняя степень (ПД20 = 0,04—0,22 мг) и у 27 % — низкая БГР (ПД20 = 0,23—0,47 мг). Уровень реактивности бронхов существенно снижался уже через 60 минут после первой дозы тиотропия: у 8 из 15 больных (53 %) ИПТм становился отрицательным, у больных же с сохранившимися признаками БГР среднее значение ПД20 метахолина увеличилось после однократного приема тиотропия более чем в 2,4 раза (р < 0,05). Высокая степень БГР, исходно имевшаяся у большинства больных, не выявлена после ИПТм ни у одного пациента (рис. 1).
Рисунок 1. Динамика уровня бронхиальной реактивности в процессе лечения тиотропием.
Очень важным обстоятельством является сохранность протективного эффекта тиотропия на протяжении всего лечебного периода. Так, через 6 месяцев лечения ИПТм 9 (60 %) из 15 человек был отрицательным (ПД20 > 0,471 мг). При этом у абсолютного большинства (7 из 8) больных с отрицательным тестом после тиотропия в “острой” пробе через 6 месяцев терапии также не выявлено БГР. Для остальных пациентов сохранялось значительное снижение уровня БГР (рис. 1), о чем свидетельствует достоверное повышение ПД20 метахолина до 0,121 ± 0,112 мг (р < 0,05) относительно исходных величин.
Оценка показателей клиникофункционального статуса и КЖ в процессе 6-месячного лечения показала существенную положительную динамику в обеих группах больных ХОБЛ. Вместе с тем имеются отчетливые особенности ответа на терапию тиотропием пациентов с БГР (табл. 2 и 3). В частности, снижение уровня БГР у больных 1-й группы сопровождалось более выраженным уменьшением одышки (р < 0,05), тогда как во 2-й группе различия между исходными значениями и показателями через 6 месяцев достоверно не изменились. Взаимосвязь степени одышки (MRC) и уровня БГР (ПД20 метахо- лина) в процессе лечения подтверждается результатами корреляционного анализа, которые свидетельствуют о выраженной обратной зависимости этих показателей: rs = -0,67 (р < 0,05). Аналогичная закономерность просматривается и для кашля, особенно отчетливо выраженная при его ночном характере, тогда как для больных без БГР интенсивность кашля существенно не меняется, а при гиперреактивности бронхов значимо уменьшается (р < 0,05).
Таблица 2. Динамика выраженности симптомов ХОБЛ (среднее значение ± стандартное отклонение).
Таблица 3. Динамика показателей КЖ (среднее значение ± стандартное отклонение).
Отмеченной динамике симптомов соответствуют и изменения показателей бронхиальной обструкции. ОФВ1 больных ХОБЛ с БГР через 6 месяцев терапии тиотропием был достоверно выше не только по сравнению с исходными параметрами, но и по сравнению с показателями функции внешнего дыхания у пациентов 2-й группы (рис. 2). Так, прирост добронходилатационных значений ОФВ1к 6-му месяцу лечения в среднем составил 240 мл для больных с БГР и только 72 мл для пациентов без БГР (р < 0,05). Аналогичная тенденция прослеживается и при сравнении постбронходилатационных показателей: увеличение ОФВ1 в 1-й группе больных составило в среднем 46 мл и во 2-й —18 мл (р > 0,05).
Рисунок 2. Динамика прироста ОФВ1 до и после бронходилататора через 6 месяцев лечения тиотропием у больных ХОБЛ в зависимости от БГР.
Через 6 месяцев лечения в обеих группах больных ХОБЛ значительно повысилась устойчивость к физической нагрузке: пройденное расстояние больных в 6-МШТ возросло в среднем на 27 метров в 1-й группе и 41 — во 2-й группы (р < 0,05), одышка по шкале Борга уменьшилась в обеих группах на 1 балл относительно исходных показателей (р < 0,01), однако статистически значимые межгрупповые различия не выявлены.
Анализ частоты обострений ХОБЛ на протяжении лечебного периода, напротив, выявил достоверные различия между пациентами в зависимости от уровня БГР. Так, число обострений в группе больных ХОБЛ с БГР снизилось по сравнению с исходными показателями в 3,4 раза (0,86 и 0,25 соответственно; р = 0,005), тогда как во 2-й группе число обострений существенно не изменилось (0,3 и 0,4 соответственно; р > 0,1). Наличие связи между уровнем БГР и частотой обострений подтверждается и результатами корреляционного анализа, согласно которому, коэффициент корреляции (rs) между ПД20 и частотой обострений у больных с БГР составляет -0,61 (р < 0,05), что еще раз демонстрирует негативное влияние БГР на течение ХОБЛ.
Концентрации системных биомаркеров воспаления (ИЛ-6, ИЛ-8) характеризовались снижением на фоне лечения в обеих группах. Однако высокий уровень исходных показателей ИЛ-6 у пациентов с БГР характеризовался значительным его снижением к 6-му месяцу терапии в среднем на 37,5 % (р < 0,05), у пациентов 2-й группы концентрация ИЛ-6 снизилась на 8,5 %. Снижение концентрации ИЛ-8 в обеих группах больных не достигло уровня статистической значимости по сравнению с исходными величинами.
Наиболее заметные различия ответа на терапию тиотропием в сравниваемых группах были получены при оценке КЖ. Анализ этих параметров показал достоверное улучшение состояния больных ХОБЛ с БГР к окончанию лечебного периода по всем доменам вопросника в среднем на 14—20 баллов (р < 0,01) по сравнению с исходными значениями (табл. 3). Для больных без БГР терапия тиотропием также сопровождалась улучшением показателей по всем доменам, однако статистически значимые различия выявлены только для домена “Симптомы” (р < 0,05). При межгрупповом сравнении динамики показателей КЖ отмечно значительное ее преимущество для больных БГР по доменам “Активность”, “Влияние” и “Общее КЖ” (р < 0,05).
Обсуждение
Имеющиеся научные данные свидетельствуют о том, что БГР, являясь одним из ведущих факторов риска формирования ХОБЛ, способна также модифицировать ее течение [6—10]. В частности, фенотипический вариант ХОБЛ с БГР характеризуется более ранним развитием и тяжелым течением, частыми обострениями и быстропрогрессирующими обструктивными нарушениями, что в конечном счете обусловливает и более высокую смертность в этой группе больных [11]. В наших предыдущих исследованиях было показано, что даже при нетяжелых функциональных нарушениях (ОФВ1 > 50 %) БГР у больных ХОБЛ ассоциируется с большей выраженностью одышки, более частыми обострениями, меньшей толерантностью к физической нагрузке и низкими показателями КЖ, а также более выраженным воспалением дыхательных путей и его системной реакцией [6, 27].
Из представленных материалов видно, что даже однократное введение терапевтической дозы тиотропия бромида сопровождается значительным снижением уровня БГР. При этом более чем в половине случаев тиотропий предотвращает бронхоконстрикцию в ответ на максимальную (согласно протоколу исследования) кумулятивную дозу метахолина. Важным для клиники представляется тот факт, что снижение БГР или протективный эффект тиотропия, регистрируемый в “острой” пробе, сохранялся при его ежедневном применении по меньшей мере в течение 6 месяцев, т. е. на протяжении всего лечебного периода. Число же пациентов, не ответивших бронхоконстрикцией на ингаляцию метахолина, не только не снизилось, но даже увеличилось. В то же время у 40 % больных с сохранившейся БГР ее уровень был достоверно ниже по сравнению с исходными показателями. В настоящее время хорошо известно, что у тиотропия отсутствует эффект тахифилаксии относительно его бронхолитического действия и его многолетнее применение не сопровождается снижением бронхолитической активности [28]. Полученные нами данные позволяют предположить, что тахифи- лаксия при длительном применении тиотропия не развивается и в отношении его бронхопротектив-ного эффекта. Вместе с тем не только отсутствие снижения бронхопротективного действия, но и его увеличение на протяжении длительного применения тиотропия, вероятнее всего, обусловлено кумулятивным противовоспалительным эффектом антихолинергических препаратов [22, 29, 30].
Существенное клиническое влияние, которое оказывает снижение уровня БГР на течение ХОБЛ, показывают результаты оценки 6-месячного терапевтического эффекта тиотропия в двух сравниваемых группах больных. Как оказалось, терапевтический ответ на тиотропий характеризовался определенными различиями для больных в зависимости от фенотипических особенностей ХОБЛ. Так, антихолинергическая терапия сопровождалась достоверно более выраженным увеличением ОФВ1по сравнению с исходными значениями в группе с БГР. Динамике функциональных показателей соот-ветствовало и более выраженное уменьшение симптомов заболевания у больных БГР. Частота обострений, являющаяся одной из важных характеристик эффективности лечения ХОБЛ, также ассоциировалась с уровнем БГР: если в 1-й группе больных на фоне лечения тиотропием число обострений достоверно снизилось, то у больных ХОБЛ без БГР оно существенно не изменилось. Кроме того, выраженность системного воспаления, соответствуя снижению частоты обострений заболевания, также значительно уменьшилась у пациентов с БГР. И наконец КЖ-параметр, позволяющий интегрально оценивать состояние больного, характеризовался высокодостоверными различиями в процессе лечения. Гораздо более высокий ответ на терапию тиотропием по всем доменам специализированного вопросника демонстрировали больные группы ХОБЛ с БГР.
Таким образом, БГР, являясь фенотипическим маркером одного из вариантов ХОБЛ, ассоциируется не только с ее клиническими и функциональными особенностями, более тяжелым течением и неблагоприятным прогнозом, но и с особенностями ответа на антихолинергическую терапию. Исследования экспрессии генов М3-холинорецепторов в бронхах, выполненные нами совместно с группой ученых из Томска, выявили генотипическую гетерогенность ХОБЛ [31]. В частности, было показано, что уровень экспрессии генов М3-холинорецепторов в бронхиальном дереве у больных среднетяжелой ХОБЛ при наличии БГР достоверно выше такового у аналогичных больных, но не имеющих БГР. Эти данные позволяют предположить, что основой фенотипа ХОБЛ с БГР является высокий уровень экспрессии М3-холинорецепторов, что и определяет ранее отмеченные особенности терапевтического ответа в данной группе больных ХОБЛ на тиотропий — высокоселективный антихо- линергический препарат.
Заключение
Полученные результаты, а также данные, приведенные в литературе, позволяют рассматривать БГР не только как маркер неблагоприятного прогноза и тяжелого течения ХОБЛ, но и в качестве патогенетической и фенотипической характеристики заболевания, обусловливающей вариабельность клинических проявлений и терапевтического ответа. С учетом клинико-прогностического значения БГР и механизмов ее формирования при ХОБЛ антихолинергическая терапия, обладающая выраженным бронхопротективным эффектом, рассматривается как патогенетически обоснованная, модифицирующая течение заболевания. Длительное применение тиотропия бромида оказывает положительное терапевтическое действие независимо от клинического варианта ХОБЛ, однако наибольшая эффективность лечения определяется для больных ХОБЛ с фенотипом БГР.