Результат интеллектуальной деятельности: Способ дифференциальной диагностики профессиональной бронхиальной астмы и профессионального токсико-пылевого бронхита у работников алюминиевой промышленности

Предлагаемое изобретение относится к области медицины, а именно к иммунологии, терапии, профессиональной патологии, и позволяет проводить дифференциальную диагностику профессиональной бронхиальной астмы (БА) и профессионального токсико-пылевого бронхита (ТПБ) у работников алюминиевой промышленности.

В структуре профессиональной заболеваемости у работающих алюминиевых производств ведущее место занимает патология органов дыхания. В последние годы отмечается рост среди работающих профессиональной бронхиальной астмы (БА) и профессионального токсико-пылевого бронхита (ТПБ) [6]. Однако дифференциальная диагностика различных форм бронхолегочной патологии до настоящего времени вызывает определенные трудности. В основе патогенеза этих заболеваний лежит воспаление и обструкция респираторного тракта. Существующие отдельные клинические и клинико-физиологические методы, применяемые в профпатологической практике для дифференциальной диагностики профессиональной бронхиальной астмы (БА) и профессионального токсико-пылевого бронхита (ТПБ), недостаточно комфортны и высокозатратны. Одним из таких методов является бронхоскопия со взятием биопсии слизистой бронхов или смывов со слизистой бронхов. Поскольку эти методы являются инвазивными, они не находят широкого применения в практике.

Известен способ дифференциальной диагностики хронического бронхита (ХБ) и бронхиальной астмы (БА), заключающийся в исследовании функции внешнего дыхания (ФВД) путем проведения спирометрических проб [3]. Данный способ позволяет дифференцировать ХБ и БА по величине параметров ФВД. Недостатком указанного способа является то, что он позволяет проводить обследование пациентов только в условиях стационара. Наиболее близким к заявленному способу является способ дифференциальной диагностики бронхиальной астмы (БА), хронического бронхита (ХБ) и хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) [4]. Сущность которого заключается в создании математической модели, включающей 5 достоверных информативных показателей: возраст пациента, объем форсированного выдоха за 1 секунду, цитоз индуцированной мокроты, содержание нейтрофилов в индуцированной мокроте и факт курения, комплексную математическую оценку показателей и определение вероятностей наличия БА и ХВ по отношению к ХОБЛ. Недостатком данного способа является чрезмерно перегруженные формулы расчетов.

Задачей изобретения является расширение арсенала способов дифференциальной диагностики профессиональной бронхиальной астмы (БА) и профессионального токсико-пылевого бронхита (ТПБ) у работников алюминиевой промышленности при воздействии токсико-пылевого фактора, упрощение методики ренетов.

Поставленная задача решается путем определения в сыворотке крови работающих аутоантител к β2-гликопротеину и интерлейкина-2 (IL-2) с последующим подсчетом диагностических коэффициентов (F), с дальнейшим их сравнением и выдачей заключения с формулировкой диагноза.

Отличительными признаками предложенного нами способа является использование иммунологических показателей в качестве информативных, а именно аутоантител к β2-гликопротеину и интерлейкина-2 (IL-2), и математическая оценка показателей с помощью дискриминантных функций.

Технический результат от использования метода заключается в возможности дифференцировать наличие у пациентов профессиональной бронхиальной астмы (БА) и профессионального токсико-пылевого бронхита (ТПБ), снижение трудоемкости способа.

Предложенный метод позволяет дифференцировать профессиональную бронхиальную астму (БА) и профессиональный токсико-пылевой бронхит (ТПБ) у работников алюминиевой промышленности, проводить обследование пациентов не только в стационаре, но и в амбулаторных условиях.

Известно, что важная роль в патогенезе указанных заболеваний отводится иммунологическим механизмам [1]. Изменение сывороточного содержания естественных аутоантител к β2-гликопротеину является универсальным признаком, характеризующим общую активность иммунной системы, позволяет судить о любом воспалении [5, 9]. Соответствующие ауто-АТ синтезируются в организме каждого здорового человека и участвуют в клиренсе организма от продуктов естественной гибели клеток в ходе апоптоза. Нормальные уровни продукции таких молекул поддерживаются в узких диапазонах, но при любых инфекционно-воспалительных и аутоиммунных процессах их продукция резко возрастает (и, напротив, существенно снижается при поликлональной иммуносупрессии). Подъем содержания ауто-АТ к фосфолипидсвязывающему β2-гликопротеину является маркером антифосфолипидного синдрома. Нужно отметить, что повышение аутоантител к β2-гликопротеину, как правило, индуцированное активной инфекцией, является специфичным признаком АФС. АФС может формироваться как обособленное патологическое состояние, однако чаще он сопутствует или индуцируется (как вторичный) при поликлональной иммуноактивации любого генеза, системных аутоиммунных заболеваниях. Нельзя сказать точно, почему развивается первичный антифосфолипидный синдром, но предполагается, что на выработку антител могут влиять различные инфекции, в том числе дыхательных путей. Именно с участием бета-2-гликопротеина в процессах апоптоза связывают механизм его вовлечения в сенсибилизацию иммунной системы аутоантигеном, которая приводит к таким аутоиммунным заболеваниям, как антифосфолипидный синдром [2].

Интерлейкин-2 запускает иммунный ответ и активирует факторы, участвующие как в противовирусной и противобактериальной, так и противоопухолевой защите. Следует отметить, что концентрация интерлейкина-2 (IL-2) увеличивается при вирусных, воспалительных и аутоиммунных поражениях различных органов не только в периферической крови, но и непосредственно в пораженной ткани. При легочной патологии повышенные уровни IL-2 слизистой оболочки нередко сохраняются даже после проведения базисной терапии. Участие IL-2 в патогенезе хронических инфекций не вызывает сомнения и активно изучается, но полученные литературные данные часто противоречивы и требуют дальнейших исследований. Определение концентрации IL-2 в клинике может преследовать различные цели: оценку тяжести течения процесса, эффективности терапии, прогнозирование течения заболевания [7].

Всего в разработку были взяты 17 иммунологических показателей. В том числе провоспалительные цитокины: IL-1β, IL-2, IL-5, IL-8, TNF-α, INF-γ, противоспалительные цитокины: IL-4, IL-10, иммуноглобулины классов A, M, G, E (IgA, IgM, IgG, IgE), аутоантитела к: мембранным антигенам легочной ткани (LuM), цитоплазматическим антигенам легочной ткани (LuS), β2-гликопротеину, ДНКнативной, Fc-фрагменту IgG. Среди них наиболее информативными при проведении дискриминантного анализа оказались аутоантитела к β2-гликопротеину и IL-2, что позволило использовать их для расчета диагностических коэффициентов.

Применение заявляемого комплекса показателей для выявления изменений в организме работающих алюминиевой промышленности при хроническом воздействии токсико-пылевого фактора и позволяющих дифференцировать профессиональную бронхиальную астму (БА) и профессиональный токсико-пылевой бронхит (ТПБ) в доступной нам литературе не выявлено.

Разработанный способ может быть использован в профпатологических центрах и клиниках. Это дает возможность минимизировать объем диагностических исследований.

Способ осуществляется следующим образом: после осмотра врача терапевта у обследуемого в сыворотке крови определяют иммунологические показатели: содержание аутоантител к β2-гликопротеину, интерлейкина-2 (IL-2). Затем рассчитывают диагностические коэффициенты F1 и F2 по формулам:

F1=-30,25+1,51⋅A1+47,93⋅А2,

F2=-26,02+1,08⋅A1+32,02⋅А2,

где F1 - диагностический коэффициент,

F2 - диагностический коэффициент,

-30,25 и -26,02 - константы,

1,51; 47,93; 1,08; 32,02 - дискриминационные коэффициенты;

А1-2 - градации и числовые значения показателей проведенного обследования:

А1 - уровень аутоантител к β2-гликопротеину, усл. ед;

А2 - содержание интерлейкина-2, пг/мл.

При F1 больше F2 диагностируют изменения, характерные для профессионального ТПБ, при F1 меньше F2 делают заключение о наличии профессиональной БА.

Диагностические коэффициенты F₁ и F2 получены путем сложения дискриминантных функций. Дискриминантный анализ проводился в группах стажированных рабочих алюминиевой промышленности, подвергающихся хроническому воздействию токсико-пылевого фактора: 1-я группа лиц с профессиональной БА и 2-я группа работников с профессиональным ТПБ [8]. Достоверность полученных в результате дискриминантного анализа информативных показателей представлена в таблице 1.

Оценка эффективности предлагаемого способа диагностики проводилась в обучающей выборке и контрольной выборке. В обучающей выборке правильное распознавание составило 94,6% у лиц с профессиональным ТПБ (37 человек) и 75% для пациентов с профессиональной БА (20 человек) при воздействии токсико-пылевого фактора.

Заявляемый способ можно продемонстрировать на следующих примерах:

Пример 1. Пациент Г., возраст 55 лет, стаж работы в условиях воздействия токсико-пылевого фактора 19 лет, выявлен профессиональный ТПБ (кашель по утрам, одышка при физической нагрузке). Проведено обследование по предлагаемому способу, в результате которого получены следующие показатели:

A₁ - аутоантитела к β2-гликопротеину - 0,281 усл. ед.;

А₂ - интерлейкин-2 - 7,91 пг/мл;

F₁=-30,25+47,93⋅0,281+1,51⋅7,91=-15,59;

F₂=-26,02+32,02⋅0,281+1,08⋅7,91=-8,48;

F₁>F₂, следовательно, диагностируется профессиональный ТПБ.

Пример 2. Пациент А., 42 года, стаж работы в условиях воздействия токсико-пылевого фактора 17 лет, у которого установлена профессиональная БА (жалобы на приступообразный кашель, приступы удушья). Проведено обследование по предлагаемому способу, в результате которого получены следующие показатели:

A₁ - аутоантитела к β2-гликопротеину - 0,202 усл. ед.;

А₂ - интерлейкин-2 - 4,57 пг/мл;

F₁=-30,25+47,93⋅0,202+1,51⋅4,57=-13,65;

F₂=-26,02+32,02⋅0,202+1,08⋅4,57=-14,63;

F1<F2, следовательно, диагностируется профессиональная БА.

Литература

1. Лапин С.В., Тотолян А.А. Иммунологическая лабораторная диагностика аутоиммунных заболеваний. - СПб., Изд-во «Человек», 2010 - 272 с.

2. Насонов Е.Л. Антифосфолипидный синдром – М., Литера, 2004. - 440 с.

3. Способ дифференциальной диагностики хронического бронхита и бронхиальной астмы. Патент RU 2138985 С1, заявка №97110139/14, дата подачи заявки 16.06.1997.

4. Способ дифференциальной диагностики бронхиальной астмы, хронического бронхита и хронической обструктивной болезни легких. Патент RU 2310381 С2, заявка №2006101847/14, дата подачи заявки 23.01.2006.

5. Полетаев А.Б. Новые подходы к раннему выявлению патологических изменений в организме человека: Методические рекомендации для врачей. - М., 2010.

6. Чеботарев А.Г., Прохоров В.А. Условия труда и профессиональная заболеваемость рабочих предприятий по производству алюминия. // Медицина труда и промышленная экология. 2009. - №2. С. 5-9.

7. Симбирцев А.С. Цитокины новая система регуляции защитных реакций организма // Цитокины и воспаление. 2002. 1.1. С. 9-16.

8. Основы прикладной статистки. Часть III: учебное пособие / И.М. Михалевич, М.А. Алферова, Н.Ю. Рожкова. - Иркутск: РИО ИГИУВа, 2008. - 92 с.

9. Conrad K., Schlosler W., Hiepe F., Fitzler M.J. Autoantibodies in Organ Specific Autoimmune Diseases: A Diagnostic Reference. - Dresden: PABST, 2011. - 300 p.