Broncoconstrição induzida por exercício em crianças em idade escolar

Métodos:

Pacientes e desenho do estudo Será um estudo em duas etapas realizado entre adolescentes em idade escolar. Na primeira etapa, os escolares serão triados para BIE durante a aula de educação física (EF). Em todas as crianças será realizada espirometria antes e após a aula de exercício físico (EF). Crianças com diminuição do VEF1 (>=10% do valor basal) e/ou crianças com história de BIE nos últimos 12 meses (sintomas: dispneia, tosse, chiado, dor no peito durante/após os exercícios) serão convidadas à clínica para avaliação futura e qualificação para a próxima etapa do estudo.

Na segunda etapa, as crianças com suspeita de BIE e seus pais serão convidados para a clínica. Estão previstas três visitas. O tratamento com beta-agonistas de ação prolongada será interrompido 24 horas antes de cada consulta; tratamento anti-histamínico será interrompido 21 dias antes da primeira visita.

Primeira visita

Em todas as crianças serão realizados testes padronizados de exercício comercial mil juntamente com teste de reversibilidade e testes cutâneos. Com base nesses resultados, as crianças serão divididas nos seguintes grupos:

• crianças com BIE e asma (BIE+A+)
• crianças com BIE sem asma (BIE+A-)
• crianças sem BIE e asma (BIE-A+)
• crianças sem BIE sem asma (BIE-A-) Segunda visita Serão sorteadas 20 crianças de cada grupo. Em todas as crianças, o desafio de mil comércio de exercícios padronizados será realizado novamente em conjunto. Amostras de sangue serão coletadas antes e depois do desafio, juntamente com uma amostra de condensado da respiração exalada, a fim de detectar marcadores de inflamação. Também será medido o óxido nítrico exalado antes e depois do desafio do exercício.

Terceira consulta A provocação brônquica com metacolina será realizada em cada criança.

Métodos

• história médica e exame físico
• testes de função pulmonar Testes de função pulmonar Os testes de função pulmonar serão realizados com uma unidade Master Screen (Erich Jaeger Gmbh-Hochberg, Alemanha). Os valores previstos para todas as variáveis ​​de função pulmonar são baseados em um estudo prévio de controles saudáveis ​​fornecidos pelo fabricante do equipamento de teste de função pulmonar. As curvas fluxo-volume serão realizadas de acordo com os padrões da American Thoracic Society. A mais alta das 3 medições bem-sucedidas será tomada e analisada. Os resultados serão expressos como a porcentagem de um valor previsto. Todos os sujeitos estarão aptos a realizar espirometria.
• medições de óxido nítrico exalado As medições de NO serão realizadas de acordo com as recomendações da European Respiratory Society/American Thoracic Society (ERS/ATS) com um analisador de quimioluminescência (analisador de óxido nítrico modelo 280i; Sievers, Boulder, CO, EUA) e depurado em partes por bilhão . O analisador fornece uma medição contínua on-line de NO em uma única expiração com uma faixa de detecção de 0,1 a 500 ppb. O NO ambiental será medido antes e depois de cada teste e nunca excederá 5 ppb. Todos os sujeitos são estudados na posição sentada, sem uso de clipe nasal. Os sujeitos expiram a um fluxo constante (50mL/s) da capacidade pulmonar total ao volume residual sem prender a respiração. Eles mantêm uma pressão constante na boca (17 cm H2O) monitorando uma exibição visual para eliminar a contaminação do NO nasal. O espaço morto e o NO nasal (que são refletidos pelo pico de concentração de NO durante a expiração) e o NO do trato respiratório inferior (determinado pelo valor de platô após o pico) são registrados automaticamente usando o software do fabricante. Serão obtidas três medidas da fração exalada de óxido nítrico (FeNO) da fase platô, com variação inferior a 10%. O valor médio de 3 registros reprodutíveis sucessivos será retido para análise estatística.
• desafio de exercício padronizado em esteira A broncoconstrição induzida por exercício será testada pelo uso de uma esteira motorizada (Kettler, Ense-Parsit, Alemanha) de acordo com as diretrizes da ATS/ERS. As crianças serão instruídas a correr por 8 minutos com uma carga de exercício submáxima. O teste de esforço consiste em um aquecimento de 2 minutos e 6 minutos de corrida em estado estacionário em uma esteira inclinada para produzir uma frequência cardíaca de pelo menos 95% do máximo previsto para a idade (calculado como 220 - idade [anos]) . A inclinação da esteira é de 5,5% (3°). Pequenos ajustes na carga de trabalho (velocidade da esteira) serão feitos, se necessário, para atingir as frequências cardíacas desejadas. Clipes nasais serão usados ​​durante o teste e a frequência cardíaca será monitorada continuamente (scanner eletrônico de frequência cardíaca; Kettler). A corrida submáxima na esteira será realizada na mesma velocidade (carga de exercício) nas duas ocasiões de teste (na randomização e após 4 semanas de tratamento) para cada criança. A temperatura ambiente no laboratório climatizado será mantida estável em 22°C, e a umidade será estável entre 40% e 50% em cada dia do estudo. Serão aceitas diferenças de 1°C de temperatura e 5 mg H2 OxL-1 de umidade do ar nos dias de teste de cada paciente. 14 VEF1 será medido antes da corrida, imediatamente após e 3, 6, 10, 15, 20 e 30 minutos após a corrida. A queda percentual máxima do VEF1 após o teste de esforço será calculada pela seguinte fórmula: [(FEV1 pré-exercício - menor VEF1 pós-exercício) /VEF1 pré-exercício] x 100. Os valores de VEF1 serão plotados contra o tempo para cada tratamento. A área sob a curva (AUC) para os valores de VEF1 do exercício durante o período de 30 minutos será calculada usando uma regra trapezoidal. O BIE será definido como uma redução de ≥ 15% no FEV1 desde a linha de base nos primeiros 5 minutos após o exercício.
• Amostras de EBC do condensado do ar exalado serão coletadas por meio do dispositivo EcoScreen-II (Viasys Healthcare GmbH, Berlim, Alemanha). Amostras de condensado de ar exalado (EBC) serão obtidas de crianças durante a respiração corrente usando um clipe nasal, conforme descrito anteriormente [6]. As válvulas bidirecionais de não reinalação e a tubulação para o condensador servirão como coletor de saliva. Após a coleta (durante 10min), o CEP será rapidamente congelado em pequenos tubos plásticos a -80°C com gelo seco e será armazenado a -80°C até a análise.

O material será o condensado do ar exalado de crianças com diagnóstico de asma. A análise será realizada utilizando o Quantibody Human Inflammation Array 3 (RayBiotech, Norcross, GA, EUA) de acordo com as instruções do fabricante. Este kit de matriz ELISA multiplex permite a medição quantitativa de 40 citocinas humanas. Cada lâmina de vidro padrão consiste em 16 poços, cada um com uma matriz de anticorpo de citocina idêntica. Todos os anticorpos e controles positivos serão impressos em quadruplicado em cada poço.

Na primeira etapa, o anticorpo de captura é ligado à superfície de vidro da lâmina. Em seguida, 100 µl de cada amostra do paciente e os padrões de citocinas específicas de aray de concentração conhecida são adicionados a cada poço. Após incubação durante 2 horas à temperatura ambiente, a matriz é lavada 5 vezes com 150 µl de Wash Buffer I e duas vezes com 150 µl de Wash Buffer II, 5 minutos por lavagem. Em seguida, a matriz é incubada por 2 horas com 1,4 ml de biotina - anticorpo conjugado à temperatura ambiente. Em seguida, o protocolo de lavagem é repetido antes da adição de 80 µl de estreptavidina conjugada com corante equivalente a Cy3 a cada poço por 1 hora. Depois de lavar a matriz, o sinal de fluorescência é detectado e quantificado com o scanner Axon GenePix 4000B e o software GenePix Pro 6.0 (Molecular Devices). Os resultados serão analisados ​​por meio do software Q - Analyzer (RayBiotech, Norcross, GA, EUA).

• desafio de provocação brônquica com metacolina O teste de provocação brônquica com metacolina será realizado usando a técnica de dosímetro sistema de provocação de aerossol (APS) Pro (Erich Jaeger Gmbh-Hochberg, Alemanha) com respiração corrente controlada. Após a pulverização do diluente fisiológico, a metacolina será entregue em quatro doses cumulativas: 0,015 mg, 0,045mg, 0,18mg, 0,72mg. O teste de provocação baseado em metacolina (MBPT) é continuado com intervalos de 2 min entre as inalações até que uma queda no volume expiratório forçado em 1s (FEV1) de ≥20% seja obtida. A dose provocativa (PD20) é calculada por interpolação linear em uma curva log-dose-resposta (13).
• na amostra de sangue (amostra de 5 ml): níveis séricos de triptase, lipoxina A4
• também no presente estudo, uma amostra de sangue será coletada antes e depois do desafio, juntamente com uma amostra de condensado de respiração exalada, a fim de detectar marcadores de inflamação (como interleucina (IL)-1a, IL-2, IL-5, IL-6, IL -8, IL-9, IL-12p70, IL-13, IL-17, IL-22, proteína quimioatraente de monócitos um (MCP1), receptor toll-like 2 (TLR2), proteína inflamatória macrófaga um alfa (MIP1a), plaquetas fator de crescimento derivado (PDGFBB), inibidor tecidual da metaloproteinase dois (TIMP2), fator de necrose tumoral alfa (TNFalpha), proteína C reativa (PCR), fator de crescimento transformador beta um (TGF-b1), linfopoietina estromal tímica (TSLP) - ELISA e cisteinil leucotrienos, leucotrieno B4 (LTB4), prostaglandina E2 - cromatografia líquida de alta pressão ((PGE2-HPLC))/espectrometria de massa).

Significado:

Avaliação prática/Os resultados do estudo proposto permitirão avaliar a prevalência e definir o contexto inflamatório da broncoconstrição induzida por exercício (BIE) em escolares. Ausência escolar, morbidade e comorbidade que afetam a atividade física serão verificadas e os pacientes não diagnosticados serão tratados. Será verificada a significância de fatores ambientais (tabagismo, tipo de exercício, temperatura e umidade da sala de ginástica) e individuais (idade, gênero, atopia, obesidade, infecções recorrentes do trato respiratório, presença de doenças crônicas).

Novos achados/principais achados do estudo permitirão definir métodos de prevenção primária de BIE sem evitar o exercício e novas recomendações para o tratamento de BIE em crianças:

1. Triagem de BIE em ambiente real (durante aula de exercícios na escola) verificada por teste de exercício padronizado na clínica
2. Definindo os fatores de risco individuais e ambientais de BIE em escolares
3. Cinética dos marcadores inflamatórios (no condensado e no soro do ar exalado) durante o teste de esforço
4. Avaliação complexa do perfil clínico e inflamatório de pacientes com BIE com/sem asma.

Achados de campo/Definir marcadores de inflamação em BIE e possíveis diferenças entre crianças asmáticas e não asmáticas com/sem BIE.

Efeitos/O objetivo do projeto é definir a prevalência e o histórico inflamatório da broncoconstrição induzida por exercício (BIE) em crianças em idade escolar e determinar os fatores de risco individuais e ambientais para BIE. Os resultados obtidos fornecerão medidas objetivas sobre os processos biológicos que levam à broncoconstrição durante o exercício, como pode ser experimentado naturalmente durante a vida escolar. Os resultados podem ser aplicados no manejo de pacientes com BIE com ou sem asma. Os resultados das pesquisas planejadas serão publicados em periódicos de repercussão nacional e internacional, e apresentados em simpósios e congressos.