Оксид азота при бронхиальной астме

В патогенезе бронхиальной астмы (БА) важную роль играет оксидативный стресс (ОС). Показано, что гиперпродукция активных форм кислорода (АФК) вызывает бронхоконстрикцию, гиперсекрецию слизи, повреждение различных клеток и др. Однако, до настоящего времени не выявлены механизмы образования тех или иных АФК при БА, не ясно какие именно АФК реализуют обострение БА, не изучена взаимосвязь между образованием АФК и активными формами азота (АФА).

Среди диагностических тестов в настоящее время большое внимание уделяется необременительным для пациентов, неинвазивным методикам. Одним из таких тестов, является определение оксида азота (NO) в выдыхаемом воздухе на хемилюминесцентном газовом анализаторе в режиме on line. Доказано, что увеличение NO при БА является диагностическим маркером этого заболевания. Однако, в связи с высокой лабильностью измеряемого NO, обусловленной его реакционной способностью, данный метод не находит широкого практического применения. С другой стороны, известно, что в организме продуцируемый NO претерпевает целый каскад превращений, приводящий к образованию стабильных соединений, таких как нитраты, нитриты, S-нитрозотиолы, нитротирозины. Наибольшим процентом выхода из указанных продуктов обладают нитрат- и нитрит-анионы. Изменение концентрации этих стабильных метаболитов оксида азота в респираторном тракте может быть оценено в конденсате выдыхаемого воздуха (КВВ). КВВ представляет собой жидкость, образующуюся в результате охлаждения и последующей конденсации выдыхаемого воздуха. Т.е. КВВ представляет собой сумму аэрозольной фракции выдыхаемого воздуха, несущей в своем составе диспергационные частицы, сорванные с поверхности дыхательных путей, и конденсированного пара воды, и отражает процессы, протекающие в респираторном тракте, воспалительные изменения и эффект лечения. В составе КВВ на сегодняшний день выявлено более 100 соединений, которые в той или иной степени являются маркерами различных патологических процессов. Наиболее информативным для оценки воспалительных изменений в респираторном тракте признано определение маркеров оксидативного стресса в КВВ.

Таким образом, в проводимом совместно с ЛОЦ «Нормальное дыхание» и Университетской детской клинической больницей Первого МГМУ им.И.М.Сеченова клиническом исследовании необходимо определение стабильных метаболитов оксида азота, таких как нитрат — и нитрит-анионы, 3-нитротирозин КВВ. Нитрат- и нитрит-анионы являются наиболее стабильными из указанных метаболитов и представлены в КВВ в значимых концентрациях. Многочисленные исследования, проведенные нами, показали, уровень стабильных метаболитов NO (нитратов и нитритов) в КВВ является интегральным показателем синтеза оксида азота в респираторном тракте и соответственно степени воспаления. Обоснована информативность определения именно суммарной концентрации нитратов и нитритов в КВВ при ряде болезней органов дыхания.

Функционирование различных систем организма обеспечивается внутренним гомеостазом, оказывающим влияние на скорости течения свободно-радикальных процессов (рН среды, электролитный баланс, баланс микроэлементов переменной валентности, глюкозы и т.д.). Таким образом, комплексная оценка этих показателей в КВВ позволит более адекватно оценивать изучаемые данные и избегать артефактов.

В связи с ключевым значением оксидантов в патогенезе бронхиальной астмы, исследование механизмов антиоксидантной защиты (АОЗ) легких являются первостепенными по важности. В настоящем исследовании проводится определение активности трех основных ферментов АОЗ – каталазы, СОД, глутатионпероксидазы в сыворотке крови.

Оборудование для измерения уровня окиси азота в выдыхаемом воздухе (NO)

Измерение концентрации фракционного оксида азота (NO) в выдыхаемом воздухе (FeNO) — это количественный, неинвазивный, простой и безопасный метод измерения поражения дыхательных путей. FeNO тест является инструментом оценки заболеваний дыхательных путей, в том числе астмы.

Какую информацию дает измерение FeNO

В последние годы ведущие ученые и врачи-практики пришли к мнению, что измерение и воспаления, и степени сужения бронхов является оптимальным способом диагностики, лечения и контроля симптомов астмы.

В 90-е годы ХХ века было обнаружено, что пациенты с астмой имеют высокий уровень FeNO на выдохе, который снижается в ответ на лечение кортикостероидами. Поэтому определение FeNO была предложено как потенциальный неинвазивный метод диагностики астмы и мониторинга реакции на противовоспалительную терапию.

К преимуществам определения FeNO относятся:

•  неинвазивный характер теста;
•  простота повторных измерений;
•  относительно простое использование у пациентов с сильной обструкцией дыхательных путей, для которых трудно выполнять другие методы исследования. 

Обструкцию дыхательных путей традиционно можно измерить с помощью спирометрии. В сочетании с ней определение FeNO предоставляет врачу дополнительную объективную информацию о состоянии дыхательных путей и помогает в использовании традиционных клинических инструментов (сбор анамнеза, физикальный осмотр и тесты на функции легких).

Ведь при диагностике хронических воспалительных заболеваний дыхательных путей, включая астму, обычные тесты, в частности, провокационный и тест на обратимость FEV1, только косвенно ассоциируются с нарушением дыхательных путей. Поэтому параллельное измерение FeNO позволяет установить эозинофильный характер воспаления в бронхах и с большей вероятностью ожидать хорошего ответа на стероиды.

Итак, измеряя уровень FeNO, врач может установить степень эозинофильного воспаления дыхательных путей. С помощью FeNO теста также определяются: 

• потенциальная потребность пациента в кортикостероидах;
•  степень реакции больного на них;
•  соответствие дозировки лекарств потребностям больного.

Что такое NO

Оксид азота (NO) – биологический медиатор у человека и животных. Он присутствует в выдыхаемом воздухе у всех людей. 

NO играет ключевую роль практически во всех аспектах биологии легких, в том числе при развитии их заболеваний, включая астму. Поэтому пациенты с астмой и имеют высокий уровень NO в выдохе. 

Этот газ обладает бактерицидными и цитотоксическими эффектами и может защищать хозяина. С другой стороны, NO может выступать как провоспалительный медиатор, делающий человека склонным к развитию гиперреактивности дыхательных путей (AHR). Однако в физиологических условиях NO действует как слабый посредник расслабления гладкой мускулатуры и защищает от AHR. 

В выдыхаемый воздух NO попадает из эпителия дыхательных путей, где он образуется. Таким образом, выдыхаемый NO может рассматриваться как косвенный маркер регулирования воспаления дыхательных путей.

Когда проводится тест FeNO 

Общие причины для проведения FeNO теста могут быть такими:

• Помочь в оценке этиологии респираторных симптомов.
• Определить фенотип эозинофильной астмы.
• Оценить потенциальную реакцию на противовоспалительные средства или их отсутствие, в том числе на ингаляционные кортикостероиды.

В частности, у детей, для которых трудно провести спирометрию, высокие показатели FeNO позволяют более уверенно назначить стероиды. Ведь один из методов подтверждения диагноза бронхиальной астмы – хороший ответ на базовую противовоспалительную терапию ингаляционными стероидами в течение 1–3 месяцев.

• Установить базовый уровень FeNO во время периода ремиссии для дальнейшего мониторинга хронической устойчивой астмы.
• Определить необходимость изменения дозы противовоспалительных препаратов: уменьшение или увеличение дозировки или прекращение их приема. 
• Помочь в оценке корректного подбора противовоспалительных препаратов.
• Оценить, как поражение дыхательных путей сказывается на контроле астмы, особенно в присутствии других осложнений, например, синусита, тревожности, поражения желудка и пищевода, ожирения или длительного действия аллергена.
• Использование FeNO рекомендуется при диагностике воспаления эозинофильных дыхательных путей, для определения характера ответа на стероиды у людей с хроническими респираторными симптомами, вероятно вызванными воспалением дыхательных путей.

Кроме того, предлагается использовать FeNO для диагностики астмы в ситуациях, когда необходимы объективные доказательства.

Как быстро и точно измерить уровень выдыхаемого оксида азота 

Быстро и точно измерить FeNO можно с помощью NIOX®. Это широко применяемая неинвазивная медицинская технология, которая позволяет клиницистам объективно оценить воспаление дыхательных путей путем быстрого измерения фракционного оксида азота в выдохе.

Для получения точного результата примерно за 1 минуту нужно лишь одно успешное измерения.

Интеграция NIOX VERO с другими инструментами мониторинга может обеспечить более широкое понимание оценки и способов лечения астмы.

На сегодня проведено более 18 миллионов тестов с помощью устройства NIOX2, которое предоставило врачам возможность точного диагностирования и лучшего персонального контроля всех больных астмой, ассоциированной с воспалением дыхательных путей.

Исследования показали, что регулярное определение FeNO у больных астмой с помощью NIOX помогает измерять аллергическое/эозинофильное воспаление дыхательных путей, оптимизировать дозу кортикостероидов и уменьшить приступы астмы до 50 %.

Дышите — не дышите! На что жалуетесь?
— На мышей…
— Мышите — не мышите!
(Приключения кота Леопольда)

Для диагностики бронхиальной астмы и аллергического ринита пульмонологи и аллергологи часто назначают процедуру определения уровня оксида азота в выдыхаемом воздухе.

Моего ребенка этот тест также не обошел стороной. Прежде чем перейду к описанию самого метода, расскажу как проходили тест мы.

По заключению исследования функции внешнего дыхания (ФВД), у моего ребенка нет бронхиальной астмы. Но он находится в группе риска из-за обструкции, в том числе вирусозависимых. Чтобы снизить риск возникновения астмы, бронхи моего ребенка постоянно контролируются врачом.

После каждой ОРВИ, которая проходит у нас с обструкцией, мы обязательно делаем ФВД (маленьким деткам можно сделать бронхофонографию), чтобы полностью исключить недолеченное воспаление в бронхах, скрытый бронхоспазм, который обычным стетоскопом не всегда слышно.

После нашей последней обструкции, пульмонолог — аллерголог, вместо ФВД, предложила сделать тест на оксид азота.

Процедура быстрая, но не такая простая для ребенка, как описывается в интернете.

Для моего шестилетнего сына она оказалась сложнее чем ФВД.

В течение 7-9 секунд надо дуть в трубочку, удерживая шарик-маркер в определенном диапазоне на тестовой шкале. На первый взгляд, ничего сложного, но у нас не получилось с первого раза. Со второго раза тоже не получилось ????

Затем врач сверяет показания прибора с референтными значениями. У нас было 2 — это результат ребенка со здоровыми бронхами. Чем выше цифра, тем хуже результат.

Посмотрите видео для наглядности

Подробнее о тесте

Измерение оксида азота в выдыхаемом воздухе — специальный тест который может помочь в диагностике бронхиальной астмы и контроля ее лечения.

Тест абсолютно безболезненный, он проводится при помощи специального аппарата — газоанализатора

Предварительные научные исследования показали, что при бронхиальной астме, хронической обструктивной болезни легких и некоторых других заболеваниях в организме человека повышается уровень оксида азота.

Таким образом, повышенный уровень оксида азота может быть свидетельством воспалительных процессов в нижних дыхательных путях.

Контроль уровня оксида азота позволяет оценить степень тяжести болезни и наблюдать за процессом в динамике.

В тоже время, этот тест не может быть единственным способом диагностирования бронхиальной астмы. Для подтверждения диагноза необходимо использовать и другие методы исследований.

Когда назначают исследования

Исследование на уровень оксида азота назначают в следующих случаях:

• для выявления причины затяжного кашля у детей и взрослых;
• для выявления эозинофильного бронхита у людей с затяжным кашлем, без изменений ФВД;
• для оценки эффективности противовоспалительной терапии, в первую очередь ингаляционных ГКС, что позволяет безопасно корректировать дозы принимаемых препаратов;
• для контроля выполнения больным рекомендаций по противовоспалительной терапии;
• для обнаружения пневмонии;
• для точного подтверждения или исключения диагноза «бронхиальная астма»;
• для прогноза и профилактики обострений астмы;
• для выявления больных, которые не нуждаются в назначении базовой терапии бронхиальной астмы.

Тест необходим для подтверждения диагноза и мониторинга при следующих заболеваниях:

• Бронхиальная астма;
• Атопическая астма;
• Хронический бронхит;
• Хроническая обструктивная болезнь легких;
• Пневмония;
• Эозинофильный бронхит;
• Идиопатический фиброзирующий альвеолит;
• Силикоз — наиболее распространенный и тяжело протекающий вид пневмокониоза, профессиональное заболевание легких;
• ХОБЛ (Хроническая обструктивная болезнь легких);
• Аллергический ринит.

Подготовка к процедуре

Исследование не требует специальной подготовки и проводится на приеме у врача-пульмонолога. Процедуру лучше всего проходить натощак или спустя 3–5 часов после приема пищи.

Если вы принимаете бронхорасширяющие препараты короткого действия, то их отменяют за 6 часов до исследования, а при использовании препаратов длительного действия – за 12 часов.

За 3 — 5 часов до проведения теста желательно отказаться от курения и крепкого кофе. Более подробные рекомендации вам пропишет лечащий врач.

Что может повлиять на результат

• Содержание окиси азота в выдыхаемом воздухе у мужчин обычно выше чем у женщин;
• У детей уровень азота повышается по мере взросления;
• Существует сильная зависимость между содержанием окиси азота в выдыхаемом воздухе и тяжестью проявления атопии;
• Уровень выдыхаемого оксида азота выше при активном и пассивном курении.

Совсем недавно впервые в истории медицины доктора Мария Белвизи, Питер Барнз и их коллеги из Национального института сердца и легких Великобритании продемонстрировали, что механизм, сохраняющий бронхиолы легких открытыми, в значительной степени контролируется окисью азота.

Окись азота — биомаркер бронхиальной астмы

В 1993 году доктора Барнз и Белвизи восторженно сообщили в журнале Тпогах: Даже пять лет назад всего несколько человек могли себе позволить предположить, что простая окись азота (NO) участвует в регулировании работы стольких физиологических функций. В статье описывалось образование газа из аминокислоты L-аргинина клетками, выстилающими легкие, и макрофагами, — формами ферментов, необходимых для его производства. В ней говорилось о роли окиси азота в релаксации кровеносных сосудов и расширении мельчайших воздухоносных путей легких, называемых бронхиолами. Это стало серьезным шагом вперед в нашем понимании роли окиси азота в возникновении астмы.

Другая группа исследователей из Великобритании также сообщила об образовании окиси азота в выстилке воздухоносных путей легких. Ученые предположили, что при астме это позволяло противодействовать сужению бронхиол. В то же время научные исследования, проведенные шведскими специалистами, показа участия в газообмене, представляется нам чрезмерно упрощенной. Астма является тем фактором, который позволяет нам наилучшим образом осмыслить глубину всей сложности данного вопроса.

В настоящее время доказано, что удовлетворение потребностей организма в окиси азота путем ингаляций может оказывать терапевтическое влияние при других связанных с легкими заболеваниях, включая легочную гипертонию и респираторный дистресс-синдром.

Доктор Харитонов совместно с коллегами из детской больницы в Вене сообщили о том, что применение L-аргинина в качестве пищевой добавки, из которой клетки дыхательных путей выделяют окись азота, существенно повысило содержание этого газа в выдыхаемом воздухе.

Они сравнили результаты приема трех различных дозировок L-аргинина группой здоровых людей с результатами, полученными в контрольной группе лиц, принимавших плацебо, и обнаружили, что наибольшая доза L-аргинина вызвала значительное увеличение концентрации окиси азота в выдыхаемом воздухе. Максимальный уровень концентрации сохранялся еще примерно 2 часа после приема пищевой добавки. У пациентов не произошло никаких значительных изменений в частоте сердечного ритма и кровяном давлении. Только один из них не почувствовал облегчения.

Значение полученных результатов приобретает еще большую весомость из-за сделанного в ходе исследования вывода о том, что прием L-аргинина в виде пищевой добавки увеличивает выработку организмом и легкими окиси азота и что это может найти применение в терапии заболеваний, при которых окись азота вырабатывается в недостаточных количествах, например при астме.

Продукты, вызывающие астму

О пищевых аллергенах и других раздражителях вроде пыльцы растений, шерсти и перхоти животных мы уже говорили. Тем не менее, я приведу из списка доктора Эггера и его коллег те продукты, которые с наибольшей долей вероятности способны спровоцировать приступ.

• коровье молоко и сыр;
• цитрусовые;
• пшеница;
• пищевые добавки (тартразин и бензойная кислота);
• куриные яйца;
• помидоры;
• шоколад;
• кукуруза;
• виноград.

Лечение бронхиальной астмы

В соответствии с методом поведенческой терапии лечение астмы ведется по трем направлениям:

1.

Уменьшение количества известных раздражителей в воздухе и пище;

2.

Отказ от нагрузок, требующих значительного мышечного напряжения, самоанализ и релаксация;

3.

Дыхательная гимнастика, направленная на повышение эффективности дыхательного процесса, на восстановление контроля над мускулатурой диафрагмы и грудной клетки и степени мышечного напряжения (тонуса).

С психологической точки зрения снижение частоты и интенсивности приступов астмы приносит больным дополнительную пользу, вселяя надежду и уверенность в себе.