Бронхоконстрикция, вызванная физической нагрузкой, у детей школьного возраста

Методы:

Пациенты и дизайн исследования Это будет двухэтапное исследование, проводимое среди школьников. На первом этапе школьники будут проходить скрининг на EIB во время урока физкультуры (PE). Всем детям до и после занятия физической культурой (физкультурой) будет проводиться спирометрия. Дети со сниженным ОФВ1 (>=10% от исходного уровня) и/или дети с БНВ в анамнезе в течение последних 12 месяцев (симптомы: одышка, кашель, свистящее дыхание, боль в груди во время/после упражнений) будут приглашены в клинику для дальнейшего обследования и квалификации. к следующему этапу исследования.

На втором этапе в клинику будут приглашены дети с подозрением на БЭН и их родители. Планируется три визита. Лечение бета-агонистами длительного действия прекращают за 24 часа до каждого визита; лечение антигистаминными препаратами будет прекращено за 21 день до первого визита.

Первый визит

У всех детей будет проводиться стандартизированная провокационная проба с физическими упражнениями вместе с тестом на обратимость и кожными прик-тестами. На основании этих результатов дети будут разделены на следующие группы:

• дети с БЭН и астмой (БЭН+А+)
• дети с БЭН без астмы (БЭН+А-)
• дети без БЭН и астмы (БЭН-А+)
• дети без EIB без астмы (EIB-A-) Второе посещение Двадцать детей будут выбраны случайным образом из каждой группы. У всех детей стандартизированное упражнение trade mil будет снова выполняться вместе. Образец крови будет взят до и после заражения вместе с образцом конденсата выдыхаемого воздуха для выявления маркеров воспаления. Также до и после физической нагрузки будет измеряться уровень оксида азота в выдыхаемом воздухе.

Третье посещение Бронхиальная провокационная провокация метахолином будет проводиться каждому ребенку.

Методы

• история болезни и медицинский осмотр
• Функциональные тесты легких Функциональные тесты легких Функциональные тесты легких будут проводиться с помощью устройства Master Screen (Erich Jaeger Gmbh-Hochberg, Германия). Прогнозируемые значения для всех переменных функции легких основаны на предыдущем исследовании здоровых контролей, предоставленном производителем оборудования для проверки функции легких. Кривые поток-объем будут построены в соответствии со стандартами Американского торакального общества. Будет взято и проанализировано самое высокое из 3 успешных измерений. Результаты будут выражены в процентах от прогнозируемого значения. Все испытуемые смогут выполнить спирометрию.
• измерения оксида азота в выдыхаемом воздухе Измерения NO будут выполняться в соответствии с рекомендациями Европейского респираторного общества/Американского торакального общества (ERS/ATS) с помощью хемилюминесцентного анализатора (анализатор оксида азота модели 280i; Sievers, Боулдер, Колорадо, США) и декантироваться в частях на миллиард . Анализатор обеспечивает непрерывное измерение NO в одном выдохе в режиме реального времени с диапазоном обнаружения от 0,1 до 500 частей на миллиард. NO в окружающей среде будет измеряться до и после каждого испытания и никогда не будет превышать 5 частей на миллиард. Все испытуемые изучаются в положении сидя, без ношения зажима для носа. Субъекты выдыхают с постоянной скоростью (50 мл/с) от полной емкости легких до остаточного объема без задержки дыхания. Они поддерживают постоянное ротовое давление (17 см H2O), следя за визуальным дисплеем, чтобы исключить загрязнение носовым NO. Мертвое пространство и носовой NO (отражаемые пиком концентрации NO при выдохе) и NO из нижних дыхательных путей (определяемые по величине плато после пика) регистрируются автоматически с помощью программного обеспечения производителя. Будут получены три фракционных измерения оксида азота в выдыхаемом воздухе (FeNO) фазы плато с вариацией менее 10%. Среднее значение трех последовательных воспроизводимых записей будет сохранено для статистического анализа.
• стандартизированная нагрузка на беговой дорожке при выполнении упражнений Бронхоконстрикция, вызванная физической нагрузкой, будет тестироваться с использованием беговой дорожки с приводом от двигателя (Kettler, Ense-Parsit, Германия) в соответствии с рекомендациями ATS/ERS. Детям предлагается пробежать 8 минут с субмаксимальной физической нагрузкой. Нагрузочный тест состоит из 2-минутной разминки и 6-минутного равномерного бега на беговой дорожке, обеспечивающей частоту сердечных сокращений не менее 95 % от максимальной, рассчитанной для данного возраста (рассчитывается как 220 — возраст [лет]). . Наклон беговой дорожки составляет 5,5% (3°). При необходимости будут внесены небольшие корректировки в рабочую нагрузку (скорость беговой дорожки) для достижения целевой частоты сердечных сокращений. Во время теста будут использоваться носовые зажимы, а частота сердечных сокращений будет постоянно контролироваться (электронный сканер сердечного ритма; Kettler). Субмаксимальный бег на беговой дорожке будет выполняться с одинаковой скоростью (физической нагрузкой) в обоих случаях тестирования (при рандомизации и через 4 недели лечения) для каждого ребенка. Температура окружающей среды в кондиционируемой лаборатории будет поддерживаться стабильной на уровне 22°C, а влажность будет стабильной в пределах от 40% до 50% в каждый день исследования. Допускается разница в температуре 1°C и влажности воздуха 5 мг H2 OxL-1 в дни испытаний для каждого пациента. 14 ОФВ1 будет измеряться до бега, сразу после него и через 3, 6, 10, 15, 20 и 30 минут после бега. Максимальное процентное снижение ОФВ1 после нагрузочного теста будет рассчитываться по следующей формуле: [(ОФВ1 до тренировки - самый низкий ОФВ1 после нагрузки) / ОФВ1 до нагрузки] x 100. Значения ОФВ1 будут отображаться в зависимости от времени для каждого лечения. Площадь под кривой (AUC) для значений ОФВ1 при физической нагрузке за 30-минутный период будет рассчитываться с использованием правила трапеций. EIB будет определяться как снижение ОФВ1 на ≥ 15% от исходного уровня в течение первых 5 минут после тренировки.
• Образцы конденсата выдыхаемого воздуха будут собираться с помощью устройства EcoScreen-II (Viasys Healthcare GmbH, Берлин, Германия). Образцы конденсата выдыхаемого воздуха (КВВ) будут браться у детей во время спокойного дыхания при ношении носового зажима, как описано ранее [6]. Двухходовые нереверсивные клапаны и трубки к конденсатору будут служить слюноуловителями. После сбора (в течение 10 минут) EBC быстро замораживают в небольших пластиковых пробирках при температуре -80°C с использованием сухого льда и хранят при температуре -80°C до проведения анализа.

Материалом послужит конденсат выдыхаемого воздуха детей с диагнозом астма. Анализ будет проводиться с использованием Quantibody Human Inflammation Array 3 (RayBiotech, Norcross, GA, USA) в соответствии с инструкциями производителя. Этот набор для мультиплексного ИФА позволяет проводить количественное измерение 40 цитокинов человека. Каждое стандартное предметное стекло состоит из 16 лунок, каждая из которых содержит идентичный набор антител к цитокину. Все антитела и положительные контроли будут распечатаны в четырех экземплярах в каждой лунке.

На первом этапе захватывающее антитело связывается со стеклянной поверхностью предметного стекла. Затем в каждую лунку добавляют по 100 мкл образца каждого пациента и несколько стандартных цитокинов известной концентрации. После инкубации в течение 2 часов при комнатной температуре массив промывают 5 раз 150 мкл промывочного буфера I и дважды 150 мкл промывочного буфера II по 5 минут на промывку. Далее массив инкубируют в течение 2 часов с 1,4 мл биотин-конъюгированного антитела при комнатной температуре. Затем протокол промывки повторяют перед добавлением 80 мкл стрептавидина, конъюгированного с красителем, эквивалентным Cy3, в каждую лунку на 1 час. После промывки матрицы сигнал флуоресценции обнаруживается и количественно определяется с помощью сканера Axon GenePix 4000B и программного обеспечения GenePix Pro 6.0 (Molecular Devices). Результаты будут проанализированы с использованием программного обеспечения Q-Analyser (RayBiotech, Norcross, GA, USA).

• Метахолиновая бронхиальная провокационная проба Метахолиновая бронхиальная проба провокации будет проводиться с использованием дозиметрической методики аэрозольной провокационной системы (APS) Pro (Erich Jaeger Gmbh-Hochberg, Германия) с контролируемым приливным дыханием. После распыления физиологического разбавителя метахолин будет доставлен в четырех кумулятивных дозах: 0,015 мг, 0,045 мг, 0,18 мг, 0,72 мг. Провокационный тест на основе метахолина (MBPT) продолжают с 2-минутными интервалами между ингаляциями до тех пор, пока не будет получено падение объема форсированного выдоха за 1 с (ОФВ1) на ≥20%. Провокационная доза (PD20) рассчитывается линейной интерполяцией по логарифмической кривой доза-реакция (13).
• в образце крови (образец 5 мл): уровни триптазы, липоксина А4 в сыворотке крови
• также в настоящем исследовании образец крови будет взят до и после заражения вместе с образцом конденсата выдыхаемого воздуха для обнаружения маркеров воспаления (таких как интерлейкин (IL)-1a, IL-2, IL-5, IL-6, IL -8, IL-9, IL-12p70, IL-13, IL-17, IL-22, моноцитарный хемоаттрактантный белок 1 (MCP1), толл-подобный рецептор 2 (TLR2), макрофагальный воспалительный белок 1 альфа (MIP1a), тромбоциты производный фактор роста (PDGFBB), тканевой ингибитор металлопротеиназы два (TIMP2), фактор некроза опухоли альфа (TNFalpha), С-реактивный белок (CRP), трансформирующий фактор роста бета один (TGF-b1), стромальный лимфопоэтин тимуса (TSLP) - ELISA и цистеиниллейкотриены, лейкотриен В4 (LTB4), простагландин Е2 - жидкостная хроматография высокого давления ((PGE2-ВЭЖХ))/масс-спектрометрия).

Значение:

Практическая оценка/Результаты предлагаемого исследования позволят оценить распространенность и определить воспалительный фон бронхоконстрикции (БББ) физической нагрузки у школьников. Прогулы в школе, заболеваемость и сопутствующие заболевания, влияющие на физическую активность, будут проверены, а невыявленные пациенты будут лечиться. Будет проверена значимость средовых (табакокурение, тип физической нагрузки, температура и влажность тренажерного зала) и индивидуальных (возраст, пол, атопия, ожирение, рецидивирующие респираторные инфекции, наличие хронических заболеваний) факторов.

Новые данные/Основные результаты исследования позволят определить методы первичной профилактики БНБ без избегания физической нагрузки, а также новые рекомендации по лечению БНБ у детей:

1. Скрининг EIB в реальной живой среде (во время урока физкультуры в школе), подтвержденный стандартизированным нагрузочным тестом в клинике
2. Определение индивидуальных и средовых факторов риска БЭН у школьников
3. Кинетика маркеров воспаления (в конденсате выдыхаемого воздуха и сыворотке крови) при нагрузочной пробе
4. Комплексная оценка клинико-воспалительного профиля у больных БЭН с/без астмы.

Находки в этой области/Определить маркеры воспаления при EIB и возможные различия между астматическими и неастматическими детьми с/без EIB.

Эффекты/Целью проекта является определение распространенности и воспалительного фона бронхоконстрикции, вызванной физической нагрузкой (БИН), у детей школьного возраста, а также определение индивидуальных и средовых факторов риска развития ББН. Полученные результаты предоставят объективные данные о биологических процессах, ведущих к бронхоконстрикции во время физических упражнений, что может происходить естественным образом во время школьной жизни. Результаты могут быть применены при лечении пациентов с БНБ с астмой или без нее. Результаты запланированных исследований будут опубликованы в журналах национального и международного значения и представлены на симпозиумах и конференциях.