Результат интеллектуальной деятельности: Способ дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы Ig E-независимой пищевой аллергии у детей

Изобретение относится к медицине, а именно к аллергологии, детской гастроэнтерологии, и может быть использовано для диагностики Ig Е-независимой пищевой аллергии.

Пищевая аллергия (ПА) является одной из актуальнейших проблем современной педиатрии и аллергологии. Многообразие клинических проявлений, отсутствие общепринятой классификации, возможности «безграничной интерпретации неизвестных» механизмов реакций на пищевые продукты сегодня зачастую приводят к сомнительному диагнозу и неоправданным ограничениям рациона питания. Сложность проблемы заключается и в том, что непереносимость пищевых продуктов может быть обусловлена различными механизмами. Так, под термином пищевая аллергия в настоящее время объединяется группа Ig E-зависимых и Ig E-независимых заболеваний. Наибольшую трудность представляет диагностика Ig E-независимой ПА в связи с отсутствием стандартизированных реагентов и методов [2,3,9]. Критерии диагностики патологии, сопровождающейся явлениями Ig E-независимой гастроинтестинальной пищевой аллергии, основываются на анализе данных анамнеза, комплексного клинико-лабораторного и инструментального исследования [3, 8]. Установление точного диагноза особенно важно у детей первых лет жизни, поскольку ошибочный диагноз может привести к развитию жизнеугрожающих реакций или назначению необоснованных ограничительных диет.

Общепринятым способом диагностики Ig Е-независимой ПА на настоящий момент является провокационная диетодиагностика [3]. Данный способ носит косвенный характер, недостаточно информативен и специфичен, диагностический процесс растянут во времени, кроме того, повторная провокация в диагностических целях нежелательна. Недостатками данного способа является необходимость проведения исследования в период ремиссии заболевания, необходимость длительного соблюдения строгих необоснованных элиминационных мероприятий, нередкое развитие дефицитных состояний, особенно у детей раннего возраста, обострение процесса в случае положительных результатов данного метода диагностики.

Известен способ диагностики аллергии желудочно-кишечного тракта у детей путем морфометрического исследования слизистой оболочки тонкой кишки, при этом определяют сочетание межэпителиальных эозинофилов и тканевых макрофагов ворсин и при первом показателе от 0 до 1%, а втором от 3 до 10% диагностируют аллергию замедленного типа, при первом показателе выше, а втором ниже указанных значений диагностируют аллергию немедленного типа (Патент РФ №2128836).

Однако данный способ относится к топической диагностике заболеваний, непосредственно тонкой кишки и не позволяет судить об изменениях других отделов желудочно-кишечного тракта, обусловленных гастроинтестинальной аллергией. Кроме того, способ является инвазивным и травматичным, поэтому имеет ограничения по использованию его у детей, а также не показан при легких случаях заболевания. К тому же метод морфометрии достаточно трудоемкий, не получил широкого применения в морфологических лабораториях и используется обычно лишь в целях научных исследований.

Известен способ дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы пищевой аллергии, сущность которого заключается в том, что в сыворотке крови определяют содержание пре-β-липопротеидов и β-липопротеидов. При соотношении уровней пре-β-липопротеидов к β-липопротеидам выше 0,31 дифференцируют гастроинтестинальную форму пищевой аллергии от иной патологии желудочно-кишечного тракта (Патент РФ №2287166). Однако данный способ не обеспечивает дифференциальной диагностики между Ig Е-зависимой и Ig Е-независимой формой пищевой аллергии и прочей патологией желудочно-кишечного тракта, особенно на фоне сопутствующей гастроинтестинальной патологии. Кроме того, для его осуществления необходима сыворотка крови, что повышает инвазивность исследования

Наиболее близким, по мнению авторов, является известный способ неинвазивной диагностики энтеропатии, индуцированной белком коровьего молока у детей грудного возраста, принятый за прототип. Способ заключается в том, что у детей с подозрением на аллергию к белкам коровьего молока до начала элиминационной диеты на фоне клинических проявлений в копрофильтратах определяют содержание следующих пептидов: β-дефензина 2, зонулина, эозинофильного катионного протеина. При значениях β-дефензина 2 больше 34,8 нг/мл, зонулина выше 1,59 нг/мл, эозинофильного катионного протеина, более 455,57 нг/мл, у пациента диагностируется аллергическая энтеропатия, индуцированная белком коровьего молока (Патент РФ №2613160).

Способ безопасен, может быть использован с первых месяцев жизни ребенка, однако с его помощью возможна диагностика ограниченного спектра аллергической патологии, а именно энтеропатии, индуцированной аллергенами белка коровьего молока, способ не позволяет судить об аллергических процессах другой локализации и иной сенсибилизации, кроме того, для его осуществления необходимо использование трех маркеров, что повышает финансовую стоимость исследования.

Прямых аналогов способа дифференциальной диагностики Ig Е-независимой пищевой аллергии у детей в известной литературе не найдено.

Задача заявляемого способа - разработка информативного, неинвазивного способа дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы Ig Е-независимой пищевой аллергии у детей раннего возраста.

Для решения поставленной задачи в способе дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы Ig Е-независимой пищевой аллергии у детей, включающем исследование копрофильтрата ребенка, согласно изобретению, определяют суммарный уровень метаболитов окиси азота(МЭ) методом иммуноферментного анализа, при значениях суммарного уровня метаболитов окиси азота (NO) ниже 230,00 мкмоль/л дифференцируют гастроинтестинальную форму Ig Е-независимой пищевой аллергии от иной патологии желудочно-кишечного тракта.

Технический результат изобретения заключается в том, что разработан информативный, неинвазивный способ дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы Ig Е-независимой пищевой аллергии у детей любого возраста, позволяющий своевременно определять тактику патогенетической терапии. Использование изобретения позволит, уже с раннего возраста ребенка, предупреждать развитие обострений и осложнений, связанных с приемом пищи.

Предложенный способ диагностики технически прост, позволяет в короткие сроки получить достоверные сведения о генезе гастроинтестинальных нарушений у детей, и его внедрение не требует больших экономических затрат.

Заявляемым способом исследуют копрофильтрат ребенка с целью дифференциальной диагностики Ig Е-независимой пищевой аллергии от других заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ). В качестве диагностического критерия используют концентрацию метаболитов N0 в копрофильтрате. Определяют концентрацию метаболитов N0 методом иммуноферментного анализа (ИФА, ELISA) с помощью набора «Total Nitric Oxide and Nitrate/Nitrite Parameter Assay Kit» («R&D Systems», США). При значениях суммарного уровня метаболитов окиси азота ниже 230,00 мкмоль/л дифференцируют гастроинтестинальную форму Ig Е-независимой пищевой аллергии от иной патологии желудочно-кишечного тракта.

По мнению заявителя, изобретение соответствует критерию изобретения «новизна», поскольку вся совокупность существенных признаков заявляемого изобретения не выявлена из уровня техники

Заявленное техническое решение, по мнению заявителя, соответствует критерию изобретения «изобретательский уровень», поскольку в результате проведенных исследований в отношении уровня техники не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками.

Заявленное техническое решение соответствует критерию изобретения «промышленная применимость», поскольку оно может быть использовано в здравоохранении по указанному назначению.

В последние годы значительно расширились представления о роли NO и его метаболитов в различных физиологических и патологических процессах, в патогенезе различных заболеваний, в том числе и желудочно-кишечного тракта [1, 7, 8]. Среди физиологических функций NO в отношении пищеварительной системы наиболее важной является обеспечение моторной функции желудочно-кишечного тракта, а также регуляции поступления желчи в кишечник [1]. Кроме того, NO следует отнести к числу наиболее важных факторов защиты слизистой ЖКТ [8]. Его влияние осуществляется путем воздействия на кровоснабжение слизистой. NO при этом может выполнять регуляторные и эффекторные функции, оказывая протективный или тканеповреждающий эффект на разных стадиях иммунного ответа [9]. Очевидно при этом, что как недостаток, так и избыток NO играет значимую роль в повреждении тканей, развитии целого каскада иммунопатологических реакций и других нарушений. Авторами настоящей заявки впервые обнаружены разнонаправленные изменения продукции NO при Ig E-независимой ПА и других заболеваниях ЖКТ, включая Ig E-зависимые формы ПА. Блокада синтеза NO, обнаруженная нами при развитии Ig E-независимой ПА, значительно уменьшает кровоток в сосудах слизистой, косвенно это сказывается на секреторной функции ЖКТ, на способности его слизистой противостоять воздействию на нее факторов агрессии, на развитии клеточных реакций, возникновении повреждения слизистой оболочки и нарушении ее репарации [8]. Кроме того, в ранней фазе иммунного ответа NO выполняет как эффекторные, так и важные регуляторные функции, снижение эндогенного NO увеличивает апоптоз NK клеток, поддерживает их цитолитическую способность, а также препятствует продукции ими ИФНу [7]. Гиперпродукция NO, выявленная при заболеваниях ЖКТ другого генеза, в том числе на фоне Ig E-зависимой ПА, вероятно, является защитной реакцией, направленной на адаптацию к изменившимся условиям существования клетки, активации цитокинового каскада, развития гипериммуноглобулинемии Е и с переходом клеток кишечника на более экономный (нитритный) путь дыхания. С другой стороны, образовавшиеся биологически активные молекулы - NO, пероксинитрит, активные формы кислорода токсически воздействуют на эпителиоциты кишечника, их ферментативные системы, нарушает внутриклеточный этап пищеварения, усугубляют воспалительные изменения слизистой оболочки при длительном течении процесса [9].

Способ осуществляют следующим образом.

Пациенту при проведении дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы Ig Е-независимой пищевой аллергии у детей с другими заболеваниями ЖКТ до назначения диагностической элиминационной диеты с исключением подозреваемого пищевого продукта проводят забор кала в количестве 1 грамм в стерильный флакон.

Забор материала можно проводить в любое время дня вне зависимости от приема пищи. Биологический материал смешивают с 5 мл 0,9% физиологического раствора, центрифугируют в течение 10 минут, после чего, материал разливают по эпиндорфам. Определение суммарного уровня метаболитов NO в копрофильтратах осуществляют методом иммуноферментного анализа (ELISA) с помощью набора «Total Nitric Oxide and Nitrate/Nitrite Parameter Assay Kit» («R&D Systems», США). При значениях суммарного уровня метаболитов оксида азота ниже 230,00 мкмоль/л дифференцируют гастроинтестинальную форму Ig Е-независимой пищевой аллергии от иной патологии желудочно-кишечного тракта.

Диагнозоспособность способа доказана путем клинико-лабораторного обследования 54 детей в возрасте от 6 месяцев до 3 лет, из них с гастроинтестинальной аллергией 39 (пациенты с IgE зависимой ПА, n=18, имели повышенный уровень IgE (Ме=88.25; 95% CI: 52.18-184.98) и специфические IgE; пациенты с IgE - независимой ПА, n=21, у которых уровень общего и специфических IgE был сопоставим с контрольной группой (Ме=15.0; 95% CI: 7.91-23.0), с заболеваниями желудочно-кишечного тракта без пищевой аллергии 15. Группу сравнения составили 30 здоровых детей, сопоставимых по полу и возрасту, с неотягощенным аллергологическим анамнезом, пациенты с IgE зависимой ПА (n=18), имеющие повышенный уровень IgE (Ме=88.25; 95% CI: 52.18-184.98) и специфические IgE к БКМ; 1Б - пациенты с IgE - независимой ПА (n=21), у которых уровень общего и специфических IgE был сопоставим с контрольной группой и достоверно ниже, чем в подгруппе №1А (Ме=15.0; 95% CI: 7.91-23.0). Наряду с многократным копрологическим исследованием у детей в кале определяли содержание метаболитов NO в копрофильтратах определяли с помощью иммуноферментного анализа (ИФА) и набора «Total Nitric Oxide and Nitrate/Nitrite Parameter Assay Kit» («R&D Systems)), США).

Достоверность способа подтверждается следующими результатами: совпадение клинических диагнозов с результатом исследования суммарного уровня метаболитов оксида азота (ниже 230,00 мкмоль/л) получено у 20 из 21 детей (95,23%) с гастроинтестинальной формой Ig Е-независимой пищевой аллергии, и ни у одного из всех остальных обследованных детей. При этом у детей из группы сравнения суммарный уровень метаболитов оксида азота составил 270,42±15,89 мкмоль/л, у детей с Ig Е-зависимой пищевой аллергией - 33 6,61±47,16 мкмоль/л, у детей с различными заболеваниями желудочно-кишечного тракта без пищевой аллергии - 280,45±23,52 мкмоль/л.

Примеры конкретного исполнения.

Клинический пример 1.

Мальчик М., 5 месяцев с диагнозом Аллергический дерматит, аллергическая энтеропатия. Поступил с жалобами на постоянное беспокойство во время и после кормления, немотивированный плач, срыгивания после еды, вздутие живота, диарейный синдром, низкие прибавки в массе тела. Ребенок находится на грудном вскармливании. Первые проявления пищевой непереносимости появились в возрасте ребенка 1 мес. 19 дней при употреблении кормящей мамой в рационе творога в виде гиперемии, папулезной сыпи на коже лица. С 4 месяцев диагностирована пищевая непереносимость, характеризующаяся сочетанием гастроинтестинального и кожного синдромов, специфическая аллергодиагностика (Ig Е общий и специфический) - результат отрицательный. У данного ребенка проведено определение содержания в копрофильтрате метаболитов оксида азота, результат 207,9 мкмоль/л. Согласно изобретению выставлен диагноз: Аллергический дерматит, аллергическая энтеропатия, Ig Е-независимая форма пищевой аллергии. Результаты провокационной диетодиагностики подтвердили диагноз.

Клинический пример 2.

Мальчик С, 6 месяцев, с диагнозом Функциональное заболевание кишечника ЖКТ. Дисфункция билиарного тракта. Поступил с жалобами на задержки стула до 3 дней, беспокойство ребенка, снижение аппетита, низкие прибавки в массе тела, высыпания на нижних конечностях. Перечисленные жалобы появились после введения в рацион злакового прикорма (молочная каша) в возрасте 3 месяцев. Проведено комплексное клинико-диагностическое обследование, специфическая аллергодиагностика (Ig Е общий и специфический) - результат отрицательный. Суммарный уровень метаболитов оксида азота составил 312 мкмоль/л. Согласно предложенному способу дифференциальной диагностики Ig Е-независимая пищевая аллергия была исключена. Коррекция рациона, медикаментозная коррекция состояния ЖКТ привела к нормализации характера стула, исчезновению кожных высыпаний без необходимости соблюдения элиминационных диет.

Клинический пример 3.

Мальчик, 1 год. Семейный аллергический анамнез отягощен, у двоюродной сестры матери - экзема, у старшей сестры мальчика - нейродермит. Проявления пищевой непереносимости в виде неустойчивого стула, персистирующей диареи наблюдались с 2-месячного возраста при нарушении диеты кормящей мамы, несмотря на коррекцию диеты мамы сохранялись явления пищевой непереносимости. В дальнейшем обострение заболевания наблюдалось на введение овощного, фруктового прикормов, безглютеновой молочной каши, легкоусвояемых углеводов. С 6 месяцев ребенок наблюдался у аллерголога по поводу пищевой аллергии, аллергического дерматита, сенсибилизации к белку коровьего молока глютену. Специфическая аллергодиагностика - Ig Е общий 64 ЕД/мл, Ig Е к белку коровьего молока 5 ЕД/мл, к глютену 9 ЕД/мл. Суммарный уровень метаболитов оксида азота в кале составил 330 мкмоль/л.

К достоинствам заявляемого способа следует отнести следующие:

- полная безопасность для здоровья пациента;

- возможность проведения исследования в любом возрасте и при любой фазе болезни;

- для исследования необходимо небольшое количество биологического материала (1 грамм копрофильтрата);

- отсутствие реактогенности со стороны организма больного;

- забор материала не представляет никаких трудностей для родителей, может производиться в домашних условиях в любое время вне зависимости от приема пищи.

Источники информации

1. Колесов С.А., Жукова Е.А., Коркоташвили Л.В. и др. Метаболиты оксида азота, белок теплового шока 70 и провоспалительные цитокины у детей с заболеваниями кишечника // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2014. №4. С. 75-78.

2. Лусс Л.В. Пищевые аллергены и пищевые добавки: роль в формировании пищевой аллергии и пищевой непереносимости // Эффективная фармакотерапия. 2014. Т. 33. С.12-19.

3. Пампура А.Н. Пищевая аллергия у детей раннего возраста // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. 2016. Т. 95, №3. С. 152-157.

4. Способ диагностики аллергии желудочно-кишечного тракта у детей RU 2128836, опубл. 10.07.1999 г.

5. Способ диагностики пищевой аллергии у детей RU 2442980, опубл. 20.02.2012 г.

6. Способ дифференциальной диагностики гастроинтестинальной формы пищевой аллергии у детей раннего и дошкольного возраста RU 2287166, опубл. 10.11.2006 г.

7. Способ неинвазивной диагностики энтеропатии, индуцированной белками коровьего молока, у детей грудного возраста RU 2613160, опубл. 15.03.2017 г.

8. Шуматова Т.А., Приходченко Н.Г., Зернова Е.С. и др. Полиморфизм генов фолатного цикла и эндогенные пептиды у детей с аллергией к белкам коровьего молока // Российский вестник перинатологии и педиатрии. 2016. Т. 61, №6. С. 113-118.

9. Bogdan С. Nitric oxide synthase in innate and adaptive immunity: an update // Trends Immunol. 2015; T. 36, N 3. P. 161-178.

1 O. Steele L., Mayer L., Berin M.C. Mucosal immunology of tolerance and allergy in the gastrointestinal tract // Immunol Res. 2012. T 54, N 1. P. 75-82.