Респираторните вируси – основен фактор за обостряне на бронхиалната астма при децата

И. Цочева,

УМБАЛ „Александровска“, Клиника по педиатрия, МУ – София

 

 

Честотата на епизодите на бронхиална обструкция показва повторим годишен модел, който е в тясна връзка с училищния календар. При децата пикът от случаи, нуждаещи се от спешно лечение, е в началото на есента, скоро след започване на учебната година. Такава корелация е съобщавана за много страни – както от северното, така и от южното полукълбо. Независимо дали училището започва в края на август, или началото на октомври, пикът от хоспитализации за астма е 15-18 дни след това. След 1-2 дни следват малките деца, а след около седмица се включват и възрастните. Изводът, който може да се изведе, е, че учениците играят роля на вектор за факторите, предизвикващи епидемиите от бронхиална астма. Връщайки се отново в класните стаи, децата попадат под въздействието на нови респираторни тригери като алергени и вируси и то по време на период на нестабилни климатични условия.

 

В проучване, публикувано през февруари тази година, авторите създават компютърен модел за предвиждане на възможните причини за екзацербация на астмата сред 66 000 хоспитализирани пациенти за 7-годишен период. При децата най-силният предсказващ фактор е вирусното „насищане“ през отделните дни, като нивото на предаване се намалява с 45% по време на ваканция.

 

 

Респираторни вируси

Изследване на назофарингеалните секрети чрез високочувствителни и специфични молекулярогенетични методи като полимеразоверижна реакция (PCR) показва, че при 92.2% от децата с екзацербация на бронхиална астма се установяват респираторни вируси. Най-често се изолират човешки риновирус (HRV), респираторно синцитиален вирус (RSV), аденовирус, грипен и парагрипен вирус, както и наскоро открития човешки метапневмо вирус. HRV е най-честият причинител – в 2/3 от случаите. Тези данни поставят HRV в центъра на проучванията за астма.

 

Риновирусите са познати като най-честите причинители на т. нар. „настинка“ при деца без подлежащо белодробно заболяване. При пациентите с лошо контролирана астма риновирусната инфекция води до по-тежки екзацербации, с по-лош отговор към лечението. Широкият спектър от заболявания, причинявани от HRV – от асимптомни до налагащи интензивно лечение, предполага наличието на индивидуални модифициращи фактори. Многобройни съвременни изследвания се опитват да установят взаимодействията между инфекциозния агент (семето) и индивида (почвата), които са част от тази ген-околна среда.

 

Риновирусите са малки RNA вируси от семейство Picornaviridae. Групата им се състои от над 100 серотипа, разделени в 3 групи (А, В и С). Съвременни изследвания свързват HRV тип C с по-тежки астматични пристъпи. Данните показват увеличена честота на HRV тип C инфекции точно през есента, когато нарастват и хоспитализациите за бронхиална астма. Риновирусите, подобно на други вируси, са изработили механизми, чрез които потискат антивирусния клетъчен отговор. Сезонната циркулация на над 20 серотипа HRV прави установяването на „най-вирулентните“ серотипове много трудно.

 

 

Имунологични фактори

Бързото „очистване“ при вирусни инфекции се потенцира от секрецията на интерферон (IFN). Този факт е в основа на хипотезата, че дефицитът в синтеза на IFN води до по-тежки инфекции на долните дихателни пътища. Установено е, че намалената продукция на IFN-γ от полиморфонуклеарни клетки през първата година от живота е рисков фактор за рецидивиращи епизоди на свиркащо дишане. Също така бронхиалните епителни клетки на пациенти с астма синтезират по-малко IFN-β в отговор на риновирусна инфекция, което води до увеличена репликация на вирусите.

 

Генетични фактори

Генетичните варианти, асоциирани с бронхоспазъм в резултат на риновирусна инфекция, са по-слабо проучени в сравнение с RSV, но такава корелация е намерена с полиморфизми в 17q21- локуса.

 

 

Алергенна сенсибилизация и вирусна екзацербация на астмата

Освен сезонната вирусна циркулация и други фактори, асоциирани с обострянето на бронхиалната астма (например аероалергени и замърсители на въздуха), показват циркадни промени. Възможно е именно комбинацията от няколко фактора да води до есенните „епидемии“ от бронхиална обструкция. Няколко проучвания установяват по-тежко протичане и по-висок риск от хоспитализация в резултат на вирусни инфекции при сенсибилизираните към аероалергени деца. Едновременното въздействие на тези два фактора води до почти 20-кратно нарастване на риска от болнично лечение. Този ефект може да се дължи на повишена ранимост на бронхиалните епителни клетки в резултат на персистиращото алергично възпаление.

 

 

Атмосферно замърсяване и вирусна екзацербация на астмата

Ефектът на атмосферното замърсяване за екзацербациите на астмата често се неглижира, особено при установяване на вируси или аероалергени. Проучвания показват, че повишените нива на азотен диоксид се асоциират с по-тежки вирус-индуцирани пристъпи на астма, което показва синергизъм в действието на тези два проинфламаторни стимула. Най-убедителното доказателство за негативния ефект от пасивното тютюнопушене идва от Шотландия – след като там пушенето на обществени места се забранява, хоспитализациите за астма намаляват с 18.2%.

 

 

Контролиращо лечение и вирус-индуцирани екзацербации

Данни сочат, че през летните месеци количеството на закупените инхалаторни кортикостероиди (ИКС) и бързодействащи β2 агонисти съществено намалява, а след започване на учебната година рязко се увеличава. Болшинството от децата с астма са без екзацербации през лятото, което води до съществено намаление на дозите, а в някои случаи и до пълно спиране на контролиращото лечение.

 

 

Изводи за практиката

Поради преобладаване на вирусите сред инфекциозните агенти,  предизвикващи  екзацербация на бронхиалната астма при децата, изписването на антибиотици в тези случаи е неоправдано. Проучвания показват, че рентгенографията на бял дроб в тези случаи е ненужна. Поради промените в белите дробове, които съпътстват екзацербациите и се дължат на хипоксемията (като хиперинфлация, екстравазация на течности и ателектаза), често рентгенографиите се интерпретират погрешно като пневмония. Това, от своя страна, също води до ненужно антибиотично лечение.

 

Поради предимно въздушно-капковия път на разпространение на вирусните частици, класическите предпазни мерки (често миене на ръцете, избягване на контакт с болни, носене на лицеви маски) са най-ефикасни. Пасивното тютюнопушене е с доказан негативен ефект върху белодробната функция при децата с астма. Здравословната балансирана диета, умереното физическо натоварване и достатъчният сън пък намаляват честотата на вирусните инфекции при децата с астма. Друга профилактична мярка е избягването на психичния стрес, който често съпътства първите учебни дни.

 

В момента няма ефективен медикамент срещу най-честите вируси, които  причиняват екзацербации на астмата при деца – риновирусите. В период на проучване са няколко препарата. Идеалният вариант за профилактика би бил създаването на специална противовирусна ваксина. Въпреки че от доста време специалистите работят по тази идея, до момента няма одобрена за производство такава ваксина.

 

Ключовата роля на респираторните вируси за екзацербациите на бронхиалната астма вече е неоспорим и доказан факт. Основното значение на осъзнаването на тази зависимост е подобряването на стратегиите, които да запазят децата с астма здрави. Поддържането на добър контакт с проследяващия лекар и адаптирането на дозата на контролиращите медикаменти към очаквания сезон на екзацербации са от съществено значение за намаляване на тежестта и дори избягване на вирус-индуцираните бронхиални обструкции.

 

 

Библиография:

1. Ahanchian, H., Jones, C., Chen, Y-s., Sly, P. Respiratory viral infections in children with asthma: do they matter and can we prevent them? BMC Pediatr, 2012. 12:147.
2. Bardin, P. G. Vaccination for asthma exacerbations. Intern Med J, 2004. 34(6):358-360.
3. Caliskan, M., Bochkov, Y. A., Kreiner-Moller, E. et al. Rinovirus wheezing illness and genetic risk of childhood-onset  asthma. N Engl J Med, 2013. 368, 1398–1407.
4. Dick, S., Doust, E., Cowie, H. et al. Associations between environmental exposures and asthma control and exacerbations in young children: a systematic review. BMJ open, 2014. 4:e003827.
5. Eggo, R. M., Scott, J. G., Galvani, A. P., Meyers, L. A. Respiratory virus transmission dynamics determine timing of asthma exacerbation peaks: Evidence from a population-level model. Proc Natl Acad Sci USA, 2016. 113(8):2194-2199.
6. Gavala, М., Bertivcs, P. J., Gern, J. E. Rhinoviruses, Allergic Inflammation and Asthma. Immunol Rev, 2011. 242(1): 69–90.
7. Gentile, N. T., Ufberg, J., Barnum, M. et al. Guidelines reduce X-ray and blood gas utilization in acute asthma. Am J Emerg Med, 2003. 21:451-453.
8. Jackson, D. J., Evans, M. D., Gangnon, R. E. et al. Evidence for a causal relationship between allergic sensitization and rhinovirus wheezing in early life. Am J Respir Crit Care Med, 2012. 185:281–285.
9. Jacobs, S. E., Lamson, D. M., Kirsten, S. Walsh TJ. Human rhinoviruses. Clin Microbiol Rev, 2013. 26:135-162.
10. Johnston, N. W., Johnston, S. L., Norman GR, et al. The September epidemic of asthma hospitalization: school children as disease vectors. J Allergy Clin Immunol. 2006;117(3):557-62.
11. Johnston NW, Sears MR. Asthma exacerbations. 1: Epidemiology. Thorax 2006;61:722-728.
12. Julious SA, Osman LM, Jiwa M. Increases in asthma hospital admissions associated with the end of the summer vacation for school-age children with asthma in two cities from England and Scotland. Public Health. 2007 Jun;121(6):482-484.
13. Mackay D, Haw S, Ayres JG, et al. Smoke-free legislation and hospitalizations for childhood asthma. N Engl J Med. 2010;363:1139-1145.
14. Miller EK, Edwards KM, Weinberg GA, et al. A novel group of rhinoviruses is associated with asthma hospitalizations. J Allergy Clin Immunol. 2009; 123:98–104.
15. Murray CS, Poletti G, Kebadze T, et al. Study of modifiable risk factors for asthma exacerbations: virus infection and allergen exposure increase the risk of asthma hospital admissions in children. Thorax. 2006;61: 376-382.
16. Palmenberg AC, et al. Sequencing and Analyses of All Known Human Rhinovirus Genomes Reveals Structure and Evolution. Science. 2009; 324:55–59.
17. Rueter K, Bizzintino J, Martin AC, et al. Symptomatic viral infection is associated with impaired response to treatment in children with acute asthma. J Pediatr. 2012;160:82-87.
18. Sears MR, Johnston NW. Understanding the September asthma epidemic. J Allergy Clin Immunol.2007; 120:526–529.
19. Stern DA, Guerra S, Halonen M, et al. Low IFN-gamma production in the first year of life as a predictor of wheeze during childhood. J.AllergyClin.Immunol. 2007; 120, 835–841.
20. Strickland DH, Judd S, Thomas JA, et al. Boosting airway T-regulatory cells by gastrointestinal stimulation as a strategy for asthma control. Mucosal Immunol 2011, 4(1):43-52.
21. Vermeire PA, Rabe KF, Soriano JB, et al. Asthma control and differences in management practices across seven European countries. Respir Med. 2002;96:142–149.
22. Wark PA, Johnston SL, Bucchieri F et al. Asthmatic bronchial epithelial cell shavea deficien tinnate immune response to infection with rhinovirus. J. Exp.Med. 2005; 201, 937–947.