Συσχέτιση της αντίστασης στην ινσουλίνη με την αναπνευστική λειτουργία και τη βρογχική υπεραντιδραστικότητα σε παχύσαρκα παιδιά προεφηβικής ηλικίας με άσθμα

Abstract

Introduction: Asthma and obesity are considered the most common chronic childhood diseases worldwide. Their incidence is constantly rising in parallel during the recent decades, but the precise mechanisms linking the two diseases remain unclear. Nowadays, literature suggests that obese-asthma is a distinct phenotype, with special features such as the increased need for medical care, greater disease severity, reduced control and reduced response to steroids.Aim: The aim of the present study was to investigate the associations between insulin resistance, bronchial hyperresponsiveness (BHR), obesity and asthma in prepubertal children.Material and Methods: The sample consisted of seventy-one children, 6-11 years old, boys/girls: 45/26, who were divided into four groups according to the presence of asthma and their body mass index (Control Group, Non-Obese Asthmatic, Obese Non-Asthmaticand Obese Asthmatic). After the specific questionnaire questions were answered, all children underwent clinical examination, laboratory testing measuring fasting glucose and insulin in order to calculate HOMA-IR index, spirometry and bronchodilation test. In addition, all children underwent inhaled dry powder mannitol challenge test and PD15 index was calculated in order to measure bronchial hyperresponsiveness. Obese children additionally underwent oral glucose tolerance test (OGTT). Results: The most important point of the study lies in the results of the mannitol challenge test in the group of obese asthmatic children. These children showed clearly stronger bronchial hyperresponsiveness (positive test in the first 2-5 steps of the assay) compared with the other groups. Furthermore the obese asthmatic children with insulin resistance (HOMA-IR≥2.5), presented lower PD15 values (mean ± SD: 89,05 ± 42,75) compared to those of the same group with HOMA-IR <2,5 ( mean ± SD: 259,27 ± 125,75) (p = 0,006). Likewise, obese asthmatic children with an abnormal OGTT had lower PD15 (mean ± SD: 81.02 ± 42.16) compared to obese asthmatics with normal OGTT (mean ± SD: 267,3 ± 112,62) (p = 0.001) . These results may lead to the assumption that high BMI leads to intense bronchial hyperresponsiveness and additionally that obese asthmatic children present with a more intense bronchial hyperresponsiveness when obesity is accompanied by features of the metabolic syndrome (insulin resistance).Obese asthmatic children presented symptoms during exercise with higher frequency and had greater need for relieve medication. Concerning spirometry data, although there were no significant differences between the four groups, in the group of obese asthmatic children, we observed that the z-scores of FEV1 / FVC and FEF25-75, were significantly lower in children with insulinresistance. On the other hand, FEV1 and FVC did not differ significantly between the two subcategories of these children.Insulin resistance, as expressed by the HOMA-IR≥ index 2.5, was presented in 50% of obese asthmatic children and only 26.6% of obese non-asthmatic, leading to the conclusion that there is a greater incidence of disorders of glucose metabolism in obese asthmatics compared to non-obese patients with asthma.Conclusions: According to our findings, obese asthmatic children present more symptoms during exercise and increased need for relieve medication. Spirometry revealed significant differences in FEV1 / FVC ratios and FEF25-75, which proposes a stronger occlusion element in the group of these children. The challenge test with inhaled mannitol showed stronger presence of bronchial hyperresponsiveness in obese asthmatic children, especially in the group of children with concomitant insulin resistance. On the other hand, it seems that obesity by itself is not associated with bronchial hyperresponsiveness, unless metabolic disorders which accompany obesity, such as insulin resistance, coexist. Indeed, there are strong indications that the abnormal metabolism of glucose and insulin resistance may represent key modifiable factors who influence the expression of the asthma phenotype, in the context of childhood obesity.

Εισαγωγή:Το άσθμα και η παχυσαρκία θεωρούνται οι συχνότερες χρόνιες ασθένειες της παιδικής ηλικίας παγκοσμίως. Η συχνότητα εμφάνισής τους είναι συνεχώς ανοδική και παράλληλη τις τελευταίες δεκαετίες, αλλά οι ακριβείς μηχανισμοί που συνδέουν τις δύο ασθένειες παραμένουν ασαφείς. Στις μέρες μας διαρκώς αυξανόμενη βιβλιογραφία εισηγείται ότι το άσθμα της παχυσαρκίας αποτελεί διακριτό φαινότυπο, με ιδιαίτερα χαρακτηριστικά όπως την αυξημένη ανάγκη ιατρικής φροντίδας, τη μεγαλύτερη βαρύτητα της νόσου, μειωμένο έλεγχο και ελαττωμένη απάντηση στα στεροειδή. Σκοπός: Ο σκοπός της παρούσας διατριβής ήταν η διερεύνηση και η συσχέτιση της αντίστασης στην ινσουλίνη και της βρογχικής υπεραντιδραστικότητας, της παχυσαρκίας και του άσθματος σε παιδιά προεφηβικής ηλικίας.Ασθενείς-Μέθοδοι: Στη μελέτη εντάχθηκαν εβδομήντα ένα παιδιά, ηλικίας 6-11 χρόνων, Α/Κ : 45/21 τα οποία χωρίστηκαν σε τέσσερις ομάδες ανάλογα με την παρουσία άσθματος και του δείκτη μάζας σώματός τους (Ομάδα Ελέγχου, Μη-Παχύσαρκα Ασθματικά, Παχύσαρκα Μη-Ασθματικά και Παχύσαρκα Ασθματικά). Όλα τα παιδιά συμπλήρωσαν ειδικό ερωτηματολόγιο και υποβλήθηκαν σε κλινική εξέταση, μέτρηση επιπέδων γλυκόζης και ινσουλίνης νηστείας στο αίμα προκειμένου να προσδιοριστεί ο δείκτης HOMA-IR, έλεγχο της αναπνευστικής λειτουργίας με σπιρομέτρηση και δοκιμασία βρογχοδιαστολής. Επιπλέον, σε όλα τα παιδιά πραγματοποιήθηκε δοκιμασία πρόκλησης με εισπνεόμενη ξηρά σκόνη μανιτόλης και υπολογίσθηκε ο δείκτης PD15 προκειμένου να εκτιμηθεί η βρογχική υπεραντιδραστικότητα. Τα παχύσαρκα παιδιά, υποβλήθηκαν επιπλέον σε δοκιμασία ανοχής γλυκόζης (OGTT). Αποτελέσματα: Το σημαντικότερο εύρημα της μελέτης αφορά τη δοκιμασία πρόκλησης με μανιτόλη και την ομάδα των παχύσαρκων ασθματικών παιδιών που εμφάνισαν σαφώς εντονότερη Βρογχική Υπεραντιδραστικότητα (Θετική δοκιμασία στα πρώτα 2-5 βήματα της δοκιμασίας) σε σχέση με τις υπόλοιπες ομάδες. Επιπλέον, όσα παχύσαρκα ασθματικά παιδιά εμφάνιζαν αντίσταση στην ινσουλίνη (HOMA-IR≥2.5), είχαν σημαντικά χαμηλότερες τιμές PD15 (μέση τιμή ± SD:89,05 ± 42,75) σε σύγκριση αυτά που είχαν HOMA-IR<2,5 (μέση τιμή ± SD:259,27 ± 125,75) (p=0,006). Παρομοίως, τα παχύσαρκα ασθματικά παιδιά με παθολογική OGTT είχαν χαμηλότερη PD15 (μέση τιμή ± SD:81.02 ± 42.16) σε σχέση με τα παχύσαρκα ασθματικά με φυσιολογική OGTT (μέση τιμή ± SD:267,3 ± 112,62) (p=0.001). Τα αποτελέσματα αυτά στηρίζουν την υπόθεση ότι ο υψηλότερος ΔΜΣ σχετίζεται με εντονότερη βρογχική υπεραντιδραστικότητα και επιπλέον πως τα παιδιά με άσθμα και παχυσαρκία εμφανίζουν αυξημένη βρογχική υπεραντιδραστικότητα όταν η παχυσαρκία συνοδεύεται από χαρακτηριστικά του μεταβολικού συνδρόμου (αντίσταση στην ινσουλίνη).Τα παχύσαρκα ασθματικά παιδιά εμφάνιζαν συχνότερα συμπτώματα στην άσκηση και είχαν μεγαλύτερη ανάγκη χορήγησης ανακουφιστικών φαρμάκων. Όσον αφορά τον έλεγχο της αναπνευστικής λειτουργίας με σπιρομέτρηση, αν και μεταξύ των τεσσάρων ομάδων δεν διαπιστώθηκαν σημαντικές διαφορές, στην ομάδα των παχύσαρκων ασθματικών παιδιών, βρέθηκαν σημαντικά χαμηλότερα (z-score) του λόγου FEV1/FVC και της FEF25-75, σε όσα παιδιά εμφάνιζαν παράλληλα αντίσταση στην ινσουλίνη. Αντίθετα δεν παρατηρήθηκαν σημαντικές διαφορές στους δείκτες FEV1 και FVC μεταξύ των ανωτέρω υποομάδων.Αντίσταση στην ινσουλίνη, όπως αυτή εκφράζεται από τον δείκτη HOMA-IR≥ 2.5, διαπιστώθηκε στο 50% των παχύσαρκων ασθματικών παιδιών και μόνο στο 26,6% των παχύσαρκων μη ασθματικών, οδηγώντας στο συμπέρασμα, πως υπάρχει μεγαλύτερη επίπτωση διαταραχών του μεταβολισμού της γλυκόζης σε παχύσαρκους ασθματικούς, σε σχέση με παχύσαρκους μη- ασθματικούς ασθενείς.Συμπεράσματα: Σύμφωνα με τα ευρήματά μας, τα παχύσαρκα ασθματικά παιδιά εμφανίζουν περισσότερα συμπτώματα στην άσκηση και μεγαλύτερη ανάγκη χορήγησης ανακουφιστικών φαρμάκων. Ο έλεγχος της αναπνευστικής λειτουργίας με σπιρομέτρηση ανέδειξε σημαντικές διαφορές στους δείκτες FEV1/FVC και FEF 25 75, γεγονός που εισηγείται εντονότερο στοιχείο απόφραξης στην ομάδα αυτών των παιδιών. Η δοκιμασία πρόκλησης με εισπνεόμενη μανιτόλη ανέδειξε παρουσία εντονότερης βρογχικής υπεραντιδραστικότητας στα παχύσαρκα ασθματικά παιδιά, ιδιαίτερα στην ομάδα των παιδιών με ταυτόχρονη παρουσία αντίστασης στην ινσουλίνη. Από την άλλη πλευρά, φαίνεται ότι η παχυσαρκία από μόνη της δε συσχετίζεται με τη βρογχική υπεραντιδραστικότητα, παρά μόνον αν συνυπάρχουν διαταραχές του μεταβολισμού που συνοδεύουν την παχυσαρκία όπως η αντίσταση στην ινσουλίνη. Πράγματι, υπάρχουν σοβαρές ενδείξεις ότι ο παθολογικός μεταβολισμός της γλυκόζης κι η αντίσταση στην ινσουλίνη μπορεί να αντιπροσωπεύουν κρίσιμους τροποποιήσιμους παράγοντες οι οποίοι επηρεάζουν την έκφραση του ασθματικού φαινοτύπου, στο πλαίσιο της παιδικής παχυσαρκίας.