Возрастные особенности концентрации выдыхаемого оксида азота у пациентов с бронхиальной астмой

Концентрация оксида азота (NO) в выдыхаемом воздухе (Fractional exhaled nitric oxide concentration – FeNO) является биомаркером эозинофильного воспаления дыхательных путей (ДП) и служит надежным предиктором эффективности терапии глюкокортикостероидами.

 Целью исследования явилась оценка FeNO у больных бронхиальной астмой (БА) различной степени тяжести в зависимости от возраста пациентов.

Материалы и методы. В исследовании приняли участие пациенты (n = 489) с аллергическими заболеваниями в возрасте 4–68 лет. На основании клинических признаков и данных лабораторно-инструментального обследования у 305 (62 %) пациентов диагностирована БА. Группу сравнения составили 184 (38 %) пациента. Все пациенты были распределены на 7 возрастных групп: до 7 лет, 8–10, 11–14, 15–18, 19–30, 31–55 и 56 лет и старше. Определение FeNO во выдыхаемом воздухе проводилось с помощью портативного ручного монитора окиси азота NOBreath (Bedfont Scientific Ltd, Великобритания) в соответствии с рекомендациями Европейского респираторного общества (European Respiratory Society – ERS) / Американского торакального общества (American Thoracic Society – ATS). Статистическая обработка количественных данных выполнялась с помощью статистических формул программы Microsoft Office Excel 2016 и Statistiсa 10.0.

Результаты. Установлены возрастные особенности концентрации FeNO у пациентов с БА. Показано, что у детей до 7 лет независимо от наличия БА, а также тяжести ее течения концентрация FeNO не превышала 35 ppb, у больных БА старше 8 лет – в 2 раза выше, чем в молодом возрасте. У пациентов с БА в возрасте 19–68 лет показатели FeNO были сравнимы, при этом разброс значений FeNO (M; 95%-ный доверительный интервал) у лиц пожилого возраста (старше 55 лет) значительно шире, что может быть связано с большим числом коморбидных факторов и сопутствующих заболеваний. Среди взрослых пациентов с БА легкой степени превышение концентрации FeNO выявлялось в 1,6–2 раза реже, чем у пациентов с БА средней и тяжелой степени. У детей при этом наблюдались разнонаправленные тенденции.

Заключение. Повышенная концентрация FeNO, особенно у маленьких детей, может служить чувствительным биомаркером, отражающим изменения в слизистой оболочке ДП.

1. Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. Update 2024. Available at: https://ginasthma.org/2024-report/

2. Martinez F.D., Wright A.L., Taussig L.M. et al. Asthma and wheezing in the first six years of life. The Group Health Medical Associates. N. Engl. J. Med. 1995; 332 (3): 133–138. DOI: 10.1056/NEJM199501193320301.

3. Castro-Rodríguez J.A., Holberg C.J., Wright A.L., Martinez F.D. A clinical index to define risk of asthma in young children with recurrent wheezing. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2000; 162 (4, Pt 1): 1403–1406. DOI: 10.1164/ajrccm.162.4.9912111.

4. Leonardi N.A., Spycher B.D., Strippoli M.P. et al. Validation of the asthma predictive index and comparison with simpler clinical prediction rules. J. Allergy Clin. Immunol. 2011; 127 (6): 1466–1472.e6. DOI: 10.1016/j.jaci.2011.03.001.

5. Schneider A., Gindner L., Tilemann L. et al. Diagnostic accuracy of spirometry in primary care. BMC Pulm. Med. 2009; 9: 31. DOI: 10.1186/1471-2466-9-31.

6. Papi A., Brightling C., Pedersen S.E., Reddel H.K. Asthma. Lancet. 2018; 391 (10122): 783–800. DOI: 10.1016/S0140-6736(17)33311-1.

7. Cavicchi M., Whittle B.J. Potentiation of cytokine induced iNOS expression in the human intestinal epithelial cell line, DLD-1, by cyclic AMP. Gut. 1999; 45 (3): 367–374. DOI: 10.1136/gut.45.3.367.

8. Poljakovic M., Karpman D., Svanborg C., Persson K. Human renal epithelial cells express iNOS in response to cytokines but not bacteria. Kidney Int. 2002; 61 (2): 444–455. DOI: 10.1046/j.1523-1755.2002.00138.x.

9. George L., Brightling C.E. Eosinophilic airway inflammation: role in asthma and chronic obstructive pulmonary disease. Ther. Adv. Chronic Dis. 2016; 7 (1): 34–51. DOI: 10.1177/2040622315609251.

10. Ricciardolo F.L., Sterk P.J., Gaston B., Folkerts G. Nitric oxide in health and disease of the respiratory system. Physiol. Rev. 2004; 84 (3): 731–765. DOI: 10.1152/physrev.00034.2003.

11. Diamant Z., Vijverberg S., Alving K. et al. Toward clinically applicable biomarkers for asthma: an EAACI position paper. Allergy. 2019; 74 (10): 1835–1851. DOI: 10.1111/all.13806.

12. Gustafsson L.E., Leone A.M., Persson M.G. et al. Endogenous nitric oxide is present in the exhaled air of rabbits, guinea pigs and humans. Biochem. Biophys. Res. Commun. 1991; 181 (2): 852–857. DOI: 10.1016/0006-291x(91)91268-h.

13. American Thoracic Society; European Respiratory Society. ATS/ERS recommendations for standardized procedures for the online and offline measurement of exhaled lower respiratory nitric oxide and nasal nitric oxide 2005. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2005; 171 (8): 912–930. DOI: 10.1164/rccm.200406-710ST.

14. Asthma: diagnosis and monitoring of asthma in adults, children and young people. London: National Institute for Health and Care Excellence (NICE); 2017. Available at: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK469773/

15. Plaza V., Alobid I., Alvarez C. et al. [Translated article]. Spanish Asthma Management Guidelines (GEMA) v.5.1. Highlights and controversies. Arch. Bronconeumol. 2022; 58 (2): T150–158. DOI: 10.1016/j.arbres.2021.05.032.

16. Dweik R.A., Boggs P.B., Erzurum S.C. et al. An official ATS clinical practice guideline: interpretation of exhaled nitric oxide levels (FENO) for clinical applications. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2011; 184 (5): 602–615. DOI: 10.1164/rccm.9120-11ST.

17. Loewenthal L., Menzies-Gow A. FeNO in Asthma. Semin. Respir. Crit. Care Med. 2022; 43 (5): 635–645. DOI: 10.1055/s-0042-1743290.

18. Czubaj-Kowal M., Nowicki G.J., Kurzawa R. et al. Factors influencing the concentration of exhaled nitric oxide (FeNO) in school children aged 8–9-years-old in Krakow, with high FeNO values ≥ 20 ppb. Medicina (Kaunas). 2022; 58 (2): 146. DOI: 10.3390/medicina58020146.

19. Taylor E.S., Smith A.D., Cowan J.O. et al. Effect of caffeine ingestion on exhaled nitric oxide measurements in patients with asthma. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2004; 169 (9): 1019–1021. DOI: 10.1164/rccm.200310-1473OC.

20. Buchvald F., Baraldi E., Carraro S. et al. Measurements of exhaled nitric oxide in healthy subjects age 4 to 17 years. J. Allergy Clin. Immunol. 2005; 115 (6): 1130–1136. DOI: 10.1016/j.jaci.2005.03.020.

21. Tsang K.W., Ip S.K., Leung R. et al. Exhaled nitric oxide: the effects of age, gender and body size. Lung. 2001; 179 (2): 83–91. DOI: 10.1007/s004080000050.

22. Ekroos H., Tuominen J., Sovijärvi A.R. Exhaled nitric oxide and its long-term variation in healthy non-smoking subjects. Clin. Physiol. 2000; 20 (6): 434–439. DOI: 10.1046/j.1365-2281.2000.00277.x.

23. Liu Y., Zhang H., Wang J. et al. Reference values for exhaled nitric oxide in healthy children aged 6–18 years in China: a cross-sectional, multicenter clinical study. Respir. Res. 2024; 25 (1): 340. DOI: 10.1186/s12931-024-02938-4.

24. Buchvald F., Bisgaard H. FeNO measured at fixed exhalation flow rate during controlled tidal breathing in children from the age of 2 yr. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2001; 163 (3, Pt 1): 699–704. DOI: 10.1164/ajrccm.163.3.2004233.

25. Ghdifan S., Verin E., Couderc L. et al. Exhaled nitric oxide fractions are well correlated with clinical control in recurrent infantile wheeze treated with inhaled corticosteroids. Pediatr. Allergy Immunol. 2010; 21 (7): 1015–1020. DOI: 10.1111/j.1399-3038.2010.01076.x.

26. van der Heijden H.H., Brouwer M.L., Hoekstra F. et al. Reference values of exhaled nitric oxide in healthy children 1–5 years using off-line tidal breathing. Pediatr. Pulmonol. 2014; 49 (3): 291–295. DOI: 10.1002/ppul.22796.

27. van Mastrigt E., Gabriele C., de Jongste J.C. Exhaled nitric oxide in infants – what is a nice test like FeNO doing in a place like this? Semin. Respir. Crit. Care Med. 2007; 28 (3): 264–271. DOI: 10.1055/s-2007-981647.

28. Moeller A., Diefenbacher C., Lehmann A. et al. Exhaled nitric oxide distinguishes between subgroups of preschool children with respiratory symptoms. J. Allergy Clin. Immunol. 2008; 121 (3): 705–709. DOI: 10.1016/j.jaci.2007.11.008.

29. Caudri D., Wijga A.H., Hoekstra M.O. et al. Prediction of asthma in symptomatic preschool children using exhaled nitric oxide, Rint and specific IgE. Thorax. 2010; 65 (9): 801–807. DOI: 10.1136/thx.2009.126912.

30. Singer F., Luchsinger I., Inci D. et al. Exhaled nitric oxide in symptomatic children at preschool age predicts later asthma. Allergy. 2013; 68 (4): 531–538. DOI: 10.1111/all.12127.

31. Yang Q., Cai C., Xu Q. et al. Can the Chinese study on the normal range of FeNO in children evaluate standardized asthma treatment efficacy in 6- to 12-year-old children? Front. Pediatr. 2023; 11: 1189496. DOI: 10.3389/fped.2023.1189496.

32. Escamilla-Gil J.M., Fernandez-Nieto M., Acevedo N. Understanding the cellular sources of the fractional exhaled nitric oxide (FeNO) and its role as a biomarker of type 2 inflammation in asthma. Biomed. Res. Int. 2022; 2022: 5753524. DOI: 10.1155/2022/5753524.