Significado clínico da disfunção endotelial em crianças com bronquite obstrutiva recorrente e asma brônquica

A asma brônquica (AB) é uma das doenças infantis mais comuns. Estudos epidemiológicos dos últimos anos indicam que 5 a 10% das crianças sofrem desta doença, e este número aumenta a cada ano. O aumento da mortalidade por asma brônquica e o número de hospitalizações em instituições pediátricas também são motivo de grande preocupação. Nos últimos anos, a disfunção endotelial tem sido de grande interesse para pesquisadores que estudam os mecanismos de desenvolvimento da asma brônquica. O endotélio é uma monocamada de células metabolicamente ativas e altamente especializadas que reveste todos os vasos do corpo humano. As células endoteliais, respondendo especificamente a vários sinais moleculares, desempenham uma variedade de funções, incluindo transporte, barreira, participam do metabolismo da matriz extracelular, biossíntese de várias citocinas, angiogênese, regulam os processos de coagulação sanguínea, tônus vascular e reações imunoinflamatórias, participam da produção e metabolismo do óxido nítrico. O endotélio participa da regulação do tônus vascular sistêmico e pulmonar, formando e liberando substâncias vasodilatadoras e vasoconstritoras, em particular a endotelina-1 e o fator de relaxamento dependente do endotélio, o óxido nítrico (NO). A disfunção do endotélio, que ocorre sob a influência de agentes nocivos (mecânicos, infecciosos, metabólicos, imunocomplexos, etc.), altera drasticamente a direção de sua atividade endócrina para o oposto: formam-se vasoconstritores, endotelinas e coagulantes. A disfunção do endotélio interrompe a relação entre o NO (antiplaquetário, anticoagulante, vasodilatador) e o peroxinitrato, um metabólito do NO, o que aumenta o nível de estresse oxidativo, levando a diversas reações fisiopatológicas. Na última década, pesquisadores enfatizaram o efeito prejudicial das citocinas pró-inflamatórias (IL-1-β, TNF-α, IL-8, etc.) no endotélio vascular, desencadeando uma cascata de processos, desde vasoconstrição local e liberação de fatores de crescimento até processos de remodelação da parede vascular. Nesse sentido, a questão da relação entre ativação imunoinflamatória e o estado do endotélio vascular em pacientes com asma brônquica é de particular interesse. A disfunção endotelial é considerada um dos possíveis mecanismos patogênicos para o desenvolvimento da asma brônquica. Morfologicamente, pacientes com asma brônquica apresentam aumento na secção transversal da camada submucosa dos vasos sanguíneos, aumento do número de vasos nas paredes do trato respiratório e espessamento da íntima. Elementos semelhantes de remodelação são detectados já na infância, no contexto de um curso leve de asma brônquica.

Os mecanismos de disfunção endotelial e remodelação vascular no trato respiratório ainda são pouco compreendidos, o que serviu como pré-requisito para nosso estudo.

O objetivo do trabalho foi estudar a função do endotélio em crianças com bronquite obstrutiva recorrente e asma brônquica no período de exacerbação e remissão.

Foram examinadas 147 crianças doentes, com idades entre 1 e 17 anos. De acordo com as formas nosológicas e a gravidade da doença, as crianças foram divididas em grupos: pacientes com bronquite obstrutiva recorrente (grupo 1), asma brônquica intermitente (grupo 2), asma brônquica persistente de grau leve (grupo 3), asma brônquica persistente de gravidade moderada ou grave (grupo 4) durante uma exacerbação da doença (respectivamente subgrupos 1A, 2A, 3A, 4A) e em período de remissão (respectivamente subgrupos 1B, 2B, 3B, 4B).

O nível de endotelina-1 (ET-1) no sangue foi determinado pelo método de imunoensaio enzimático, utilizando reagentes padrão da DRG (EUA). O NO no sangue foi determinado pelo nível de metabólitos finais (nitritos (NO2) / nitratos (NO3)) pelo método calorimétrico, utilizando reagentes de Griess. A ecocardiografia Doppler do coração e dos vasos sanguíneos foi realizada no aparelho de ultrassom AU 3 Partner da Esaote Biomedica (Itália), com medição da pressão média na artéria pulmonar de acordo com Kitobataka. O grupo controle incluiu 13 crianças praticamente saudáveis, da mesma idade, sem sinais de doenças agudas ou crônicas.

A análise estatística dos dados foi realizada utilizando os pacotes estatísticos Excel para Windows e Statistica 7.0 para Windows.

Dada a falta de dados sobre a significância dos níveis dos indicadores selecionados para o estudo em crianças saudáveis, as crianças do grupo controle foram examinadas para determinar os parâmetros normativos.

O período de exacerbação da asma brônquica e da bronquite obstrutiva recorrente foi caracterizado por distúrbios da ventilação pulmonar de gravidade variável. Como se sabe, os distúrbios da ventilação levam ao desenvolvimento de hipóxia alveolar, que inevitavelmente afeta o estado da função endotelial.

Ao avaliar os parâmetros durante o período de exacerbação, o nível do fator vasoconstritor ET-1 aumentou significativamente em todos os grupos e foi mais elevado no grupo de crianças com asma brônquica grave e moderada (subgrupo 4A). O curso da doença no subgrupo 4A foi caracterizado por distúrbios ventilatórios pronunciados do tipo obstrutivo, levando à hipóxia alveolar, que é um potente indutor de ET-1. Além do papel indutor da hipóxia, esse grupo de pacientes é caracterizado por reações imunopatológicas pronunciadas, tanto em intensidade quanto em duração do curso, que também contribuem para uma maior liberação de ET-1 pelo endotélio vascular.

A análise de comparações múltiplas realizada pelo método de Kruskal-Wallis revelou um critério H altamente significativo (H = 38,02, p = 0,0001), o que nos permite afirmar que as características estatísticas dos níveis de ET-1 em pacientes de diferentes subgrupos durante o período de exacerbação diferem significativamente entre si, e seus níveis dependem do pertencimento do paciente a um subgrupo específico. Como os pacientes foram divididos em grupos de acordo com a gravidade da doença, podemos falar da existência de uma relação entre os níveis de ET-1 e a gravidade da doença.

Assim, no subgrupo 1A, a disfunção endotelial foi caracterizada por um aumento moderado nos níveis de ET-1 e uma diminuição nos níveis de nitrato e nitrito no sangue. Em pacientes nos subgrupos 2A e 3A (asma brônquica leve), no contexto de um aumento moderado nos níveis de ET-1 (0,1-0,13 ng/ml), houve uma diminuição confiável nos níveis de nitrito (4,44-4,64 μmol/l) em comparação com o controle e equalização dos indicadores do metabolismo do NO devido a um aumento relativo nos níveis de nitrato (31,54-33,48 μmol/l). Esse desequilíbrio pode ser considerado prognóstico desfavorável devido ao fato de que um aumento nos níveis de nitrato está associado ao aumento da peroxidação lipídica, radicais livres altamente ativos e um aumento na atividade da NO sintase induzível (iNOS) em músculos lisos vasculares e macrófagos. Em pacientes do subgrupo 4A com asma brônquica grave, o desequilíbrio foi ainda mais pronunciado: no contexto de um alto nível de ET-1 (até 0,2 ng/ml), foi observada uma inibição mais pronunciada da NO sintase endotelial (eNOS), que se manifestou por uma diminuição no nível de nitritos (6,19 μmol/l) e ativação pronunciada de iNOS, que resultou em um aumento no nível de nitratos e metabólitos totais de NO em comparação ao grupo de controle.

Para determinar a presença de uma relação funcional entre o nível de ET-1 e os indicadores que caracterizam a evolução das doenças pulmonares obstrutivas crônicas, utilizou-se um procedimento de regressão linear múltipla com exclusão gradual de variáveis não significativas. Como resultado da análise, obteve-se um modelo matemático:

ET-1 = -0,00368+(0,0142 x duração da doença) + (0,00532 x PLA), com R = 0,672; R2 = 0,525; dbf = 2; F = 8,408; p = 0,001.

O coeficiente de regressão múltipla R reflete a presença de uma relação estatisticamente significativa entre o nível de ET-1 e as variáveis independentes (duração da doença), bem como a pressão arterial pulmonar média (PAM). Ao mesmo tempo, o coeficiente de determinação R² permite afirmar que o aumento de 52,5% no nível de ET-1 se deve a uma mudança no nível das variáveis independentes dessa equação, a saber, a duração da doença (p = 0,008) e a PAM (p = 0,022).

Ao avaliar o metabolismo do NO por seus metabólitos finais (nitritos, nitratos) em crianças de subgrupos, observa-se que ele se alterou em diferentes direções. Em pacientes do subgrupo 1A com exacerbação de bronquite obstrutiva recorrente, observou-se uma diminuição nos níveis de metabólitos do NO – tanto nitritos quanto nitratos –, o que indicou uma deficiência da função endotelial dependente de NO, com a diminuição mais pronunciada nos níveis de nitrito. No estágio atual, os níveis de nitrito no sangue são considerados um preditor da atividade eNOS endotelial. Isso indica uma inibição pronunciada da eNO sintetase, uma resposta fraca do iNO.

Durante o período de remissão, os níveis de ET-1 em todos os grupos permaneceram moderadamente elevados, na faixa de 0,05 a 0,15 ng/ml, em comparação com o grupo controle, e foram mais elevados no subgrupo 4B, atingindo 0,15 ng/ml. Esses níveis de ET-1 indicam que o subgrupo 4B, em comparação com outros subgrupos, retém o maior metabolismo de fatores vasoconstritores (ET-1) no endotélio vascular. Isso pode ser devido ao fato de que pacientes com asma brônquica grave retêm alterações obstrutivas latentes na função da respiração externa, hipóxia alveolar, que estimula a maior liberação de ET-1 pelas células endoteliais.

O critério H de Kruskal-Wallis altamente significativo (H = 34,68, ≤ = 0,0001), estabelecido como resultado de comparações múltiplas, permite afirmar que as características estatísticas dos indicadores de ET-1 de diferentes subgrupos diferem significativamente entre si, e seu nível depende do pertencimento do paciente a um ou outro grupo. Assim, como no período de exacerbação, podemos falar da existência de uma relação entre o nível de ET-1 e a gravidade da doença.

Uma análise adicional da correlação entre o nível de ET-1 e os indicadores do curso de doenças pulmonares obstrutivas crônicas revelou a presença de uma relação direta confiável entre o nível de ET-1 e PLA (r = +0,38, p < 0,014) em pacientes no período de remissão.

O metabolismo do NO nos grupos estudados se comporta de forma diferente. No grupo de crianças com bronquite obstrutiva recorrente (subgrupo 1B), observa-se um aumento no nível de nitrito no sangue para 5,48 μmol/l, embora permaneça reduzido em comparação ao grupo controle, e um aumento acentuado no nível de nitrato para 41,45 μmol/l, o que pode ser considerado uma resposta compensatória à deficiência de NO endotelial. Em grupos de crianças com asma brônquica leve, observou-se um aumento moderado de nitritos para 5,6-6,45 μmol/l (que é menor do que no grupo controle). Isso pode ser considerado um aumento na atividade da eNOS e o efeito protetor dos metabólitos do NO. O desequilíbrio mais pronunciado no metabolismo do NO foi observado em crianças do subgrupo 4B, que se manifestou em uma diminuição no nível de nitrito em comparação à fase de exacerbação e um aumento no nível de nitrato. Esses dados podem indicar uma supressão pronunciada da eNOS mesmo durante a remissão e atividade patológica persistente da iNOS.

Como resultado da pesquisa realizada, as seguintes conclusões podem ser tiradas.

Em crianças com bronquite obstrutiva recorrente e asma brônquica, foram detectadas alterações nos níveis de fatores dependentes do endotélio (metabólitos de ET-1 e NO) dependendo do estágio e da gravidade da doença.

Na fase aguda da doença, pacientes de todos os subgrupos apresentaram alterações unidirecionais na forma de aumento no nível de ET-1, com as alterações mais pronunciadas em pacientes com asma brônquica grave e moderada até um nível de 0,2 ng/ml.

Foi comprovada a existência de uma relação funcional entre o nível de ET-1 e indicadores que caracterizam o curso da doença pulmonar obstrutiva crônica (duração da doença) e o nível de pressão média na artéria pulmonar em pacientes com bronquite obstrutiva recorrente e asma brônquica durante uma exacerbação da doença.

As alterações nos níveis de metabólitos de NO (nitratos, nitritos) foram de natureza multidirecional, na forma de uma diminuição persistente de nitritos nas fases de exacerbação e remissão e um aumento no nível de nitratos principalmente na asma brônquica grave.

Em pacientes com bronquite obstrutiva recorrente e asma brônquica, foi revelada a presença de disfunção endotelial, mais pronunciada em pacientes na fase aguda, manifestada por vasoconstrição, aumento da PLA média e dos níveis de ET-1, cuja síntese foi induzida por hipóxia e reações patoimunológicas. Ao mesmo tempo, um baixo nível do metabólito do NO (nitrito) está associado à inibição da sintetase do NO endotelial, e um aumento nos níveis de nitrato está associado à produção de NO patogênico (NO induzível), que pode servir como fator que leva à destruição do endotélio e à manutenção do processo patológico nos pulmões.

VV Polyakov, Prof. AS Senatorova. Significado clínico da disfunção endotelial em crianças com bronquite obstrutiva recorrente e asma brônquica // International Medical Journal nº 4, 2012

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]