Μελέτη της φλεγμονής του βρογχικού δένδρου σε δείγματα βρογχοκυψελιδικού εκπλύματος σε παιδιά

Abstract

Airway inflammation can be assessed using bronchoalveolar lavage (BAL) samples. β-Glucuronidase is a lysosomal enzyme induced by inflammation and increased activity of this enzyme in the cerebrospinal and peritoneal fluid has been shown to be a useful marker of bacterial inflammation.The aim of this study was to measure the activity of β-glucuronidase in BAL samples, and evaluate its association with cytological markers and/or previously studied mediators of bronchial inflammation, particularly persistent bacterial infection, in pediatric patients who were investigated by flexible bronchoscopy for persisting airway disease; referral diagnoses included chronic wet cough, recurrent wheeze, suspected central airway disease, middle lobe syndrome, bronchiectasis, cystic fibrosis, recurrent pneumonia, persistent atelectasis and recurrent aspiration.We evaluated 92 BAL samples from children bronchoscoped for lung disease. Cytology and culture of the samples were performed. Various inflammatory mediators were measured using Luminex xMAP technology. β-Glucuronidase activity was also determined fluorimetrically. Samples with positive culture were compared to those with negative culture; statistical analysis was performed using IBM SPSS (IBM Corp., Armonk, NY, USA) and MedCalc (MedCalc Software, Ostend, Belgium). A p-value of <0.05 was considered statistically significant in all analyses.In a case-control design, β-glucuronidase activity, IL-8, TNF-a, IFN-γ and IL-6 were increased in culture positive BAL samples. The AUC of β-glucuronidase activity (0.856, 95% CI: 0.767-0.920) was higher than that of the other mediators.This study demonstrates significantly increased β-glucuronidase activity in BALF samples of children with culture-proven bacterial inflammation. β-Glucuronidase activity showed superior predictive ability for bacterial infection as compared to any other marker of inflammation.

Η βρογχοκυψελιδική έκπλυση αποτελεί σημαντικό διαγνωστικό εργαλείο για την εκτίμηση και τη μελέτη της φλεγμονώδους διεργασίας των αεραγωγών. Η δειγματοληψία βρογχοκυψελιδικού εκπλύματος (ΒΚΕ) χρησιμοποιείται για την πραγματοποίηση κυτταρολογικών και μικροβιολογικών εξετάσεων αλλά και για τη μέτρηση παραγόντων φλεγμονής. Η β-γλυκουρονιδάση είναι ένα λυσοσωματικό ένζυμο υπεύθυνο για τον καταβολισμό των στοιχείων της εξωκυττάριας ουσίας και η δραστηριότητά της αυξάνει σε ποικίλες φλεγμονώδεις νόσους.Σκοπός της μελέτης ήταν η μέτρηση της δραστηριότητας της β-γλυκουρονιδάσης σε δείγματα ΒΚΕ και η προσπάθεια συσχέτισής της με βακτηριακή λοίμωξη και το βαθμό φλεγμονής των αεραγωγών.Μελετήθηκαν 92 δείγματα ΒΚΕ που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια βρογχοσκόπησης παιδιών με πνευμονικά νοσήματα όπως βρογχεκτασία, σύνδρομο μέσου λοβού, νόσο κεντρικών αεραγωγών, υποτροπιάζον συριγμός, επίμονη ατελεκτασία, κυστική ίνωση, χρόνιο υγρό βήχα, υποτροπιάζουσα πνευμονία και υποτροπιάζουσα εισρόφηση.Στα δείγματα αυτά έγινε μέτρηση λευκοκυτταρικού τύπου και καλλιέργεια, ενώ η δραστηριότητα της β-γλυκουρονιδάσης προσδιορίστηκε με φθορισμομετρία επωάζοντας τα δείγματα με 4-methylumbelliferyl-β-D-glucuronide ως υπόστρωμα. Για την μέτρηση των κυτταροκινών χρησιμοποιήθηκαν έτοιμα αντιδραστήρια τεχνολογίας Xmap Luminex (Linco Research, USA and Millipore Corp USA) και σύστημα Luminex. Για την ανάλυση των δεδομένων χρησιμοποιήθηκαν τα λογισμικά πακέτα IBM SPSS (IBM Corp., Armonk, NY, USA) και MedCalc (MedCalc Software, Ostend, Belgium). Το επίπεδο στατιστικής σημαντικότητας ορίστηκε σε p-value < 0.05. Από τα 92 δείγματα που μελετήθηκαν 46 είχαν θετική καλλιέργεια ΒΚΕ. Οι ασθενείς με θετική καλλιέργεια ΒΚΕ παρουσίασαν μεγαλύτερη, στατιστικά σημαντική, δράση της β-γλυκουρονιδάσης, καθώς και στατιστικά σημαντική αύξηση της συγκέντρωσης των IL-8, TNF-a, IL-6 και IFN-γ. Οι λοιποί δείκτες και το PMN% δεν παρουσίασαν στατιστικά σημαντική διαφορά μεταξύ των αρνητικών και θετικών καλλιεργειών. Η δράση της β-γλυκουρονιδάσης δεν παρουσίασε σημαντική διαφορά στη σύγκριση μεταξύ των διάφορων παθογόνων μικροοργανισμών που απομονώθηκαν (P=0.054). Οι τιμές της δράσης της β-γλυκουρονιδάσης παρουσίασαν θετική συσχέτιση, στατιστικά σημαντική με τους IL-8, TNF-a, IL-1b, GMCSF και IFN-γ, ενώ αρνητική συσχέτιση παρατηρήθηκε με την IL-10. Η δράση της β-γλυκουρονιδάσης εμφάνισε υψηλή ικανότητα πρόβλεψης της θετικής καλλιέργειας ΒΚΕ (AUC 0.856, 95% CI: 0.767–0.920; P<0.001), η οποία μάλιστα υπερείχε σε διαγνωστική αξία αυτής της IL-8 (AUC 0.623; 95% CI: 0.516–0.722; P = 0.03), του TNF-a (AUC 0.718; 95% CI: 0.614– 0.806; P = 0.001), της IL-6 (AUC 0.631; 95% CI: 0.524–0.729; P = 0.03) και της IFN-γ (AUC 0.701; 95% CI: 0.534–0.837; P = 0.035), καθώς και του PMN% (0.526; 95% CI: 0.418–0.632; P < 0.001). Η τιμή της δραστικότητας της β-γλυκουρονιδάσης με την βέλτιστη διακριτική ικανότητα μεταξύ θετικών και αρνητικών καλλιεργειών ήταν τα 43 nmol 4MU/mL ΒΚΕ/h με 84.8% ευαισθησία και 78.3% ειδικότητα.Συμπερασματικά, η δραστηριότητα της β-γλυκουρονιδάσης είναι σημαντικά αυξημένη σε δείγματα ΒΚΕ με μικροβιακή λοίμωξη και θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί ως δείκτης βακτηριακής λοίμωξης του βρογχικού δένδρου.