Оценка риска развития гепатобилиарных нарушений у детей в условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ

На современном этапе распространенность болезней органов пищеварения среди детского населения остается высокой не только в России, но и в мире [1–7]. Начинаясь в дошкольном возрасте, функциональные расстройства желудочно-кишечного тракта, имея непрерывно рецидивирующее течение, могут приводить в подростковом возрасте к развитию хронической гастродуоденальной и гепатобилиарной патологии, что способствует ухудшению качества жизни детей и подростков [1, 8–11].

В настоящее время развитая транспортная инфраструктура и увеличение объемов промышленного производства ведут к интенсивному загрязнению окружающей среды различными химическими соединениями [12, 13]. Согласно данным ВОЗ, загрязнение атмосферного воздуха относится ко второму по значимости фактору риска развития неинфекционных заболеваний [14]. В промышленно развитых регионах Российской Федерации, согласно данным многочисленных эпидемиологических исследований, уровень заболеваемости населения выше, в том числе болезнями пищеварительной системы [15–17].

Антропогенные химические факторы окружающей среды, поступая в организм преимущественно аэрогенно и / или перорально, подвергаются процессам детоксикации, преимущественно в печени, повреждение которой может быть связано не только с гепатотоксичностью ксенобиотиков, но и с продуктами их биотрансформации [15, 16, 18, 19]. Техногенные химические вещества помимо непосредственного воздействия на органы-мишени также могут приводить к нарушению процессов нейроэндокринной регуляции, истощению энергетических и пластических резервов органов и систем организма и, как следствие, формированию различной патологии [19–21].

В настоящее время герпесвирусная инфекция имеет высокую распространенность среди всех групп населения, что обусловлено персистенцией и длительной бессимптомной циркуляцией вируса в организме человека, начиная с детского возраста [22–25]. Известно, что герпесвирусы приводят к функциональной иммунной недостаточности, способствуя развитию хронического воспаления, а также обладают тропностью к клеткам лимфоидной ткани и печени, вызывая в ней дистрофические изменения гепатоцитов и явления холестаза [24–29].

В современных условиях, по данным ряда исследователей, происходят изменения течения инфекционного эпидемического процесса. Показано, что на территориях с загрязнением окружающей среды техногенными веществами выше уровень инфекционной патологии, которая чаще имеет хроническое течение [30, 31]. Однако представлено мало работ, посвященных изучению особенностей течения герпетической инфекции в условиях воздействия антропогенных факторов среды обитания.

Таким образом, одним из актуальных вопросов является изучение особенностей развития гепатобилиарных нарушений у детей с герпетической инфекцией в условиях аэрогенного воздействия техногенных химических факторов.

Цель исследования – изучение особенностей риска развития гепатобилиарных нарушений у детей в условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ.

Материалы и методы. Для изучения особенностей развития гепатобилиарных нарушений методом случайной выборки проведено клиническое обследование 213 детей (46,9 % мальчиков и 53,1 % девочек, средний возраст – 9,84 ± 0,21 г.), проживающих на территории промышленного города Пермского края, где в атмосферном воздухе присутствовали ароматические углеводороды (бензол, ксилолы). Среднесуточные концентрации формальдегида в 1,7 раза, содержания марганца – в 4,8 раза превышали референтные концентрации при хроническом ингаляционном воздействии ( RfC _хр.) ( р < 0,05). Среднесуточные концентрации хрома были в 2,6 раза выше, чем на территории сравнения ( р < 0,05). Группа сравнения включала 111 детей (54,1 % мальчиков и 45,9 % девочек, средний возраст – 9,49 ± 0,29 г.), проживающих на территории относительного санитарного благополучия. Группы сопоставимы по социальным показателям и половому составу ( р = 0,219–0,339). Критерием исключения из исследования являлось наличие у ребенка острого респираторного заболевания, обострения хронической соматической патологии или органической патологии нервной системы на момент осмотра.

Проведенное клиническое обследование отвечало этическим принципам Хельсинкской декларации (с изменениями и дополнениями 2008 г.) и Национальному стандарту РФ ГОСТ Р 52379-2005 «Надлежащая клиническая практика» (ICH E6 GCP)1 и было одобрено этическим комитетом ФБУН «ФНЦ медико-профилактических технологий управления рисками здоровью населения» (протокол № 8 от 2021 г.). Перед началом исследования у законных представителей детей было получено добровольное информированное согласие на медицинское вмешательство.

Клиническое обследование детей включало медико-социальное анкетирование, осмотр врачами-специалистами (педиатр, гастроэнтеролог) с анализом медицинской карты ребенка (форма № 112/у и форма № 026/у-2000), лабораторную диагностику (общеклинический и биохимический анализы крови, иммуноферментный анализ крови на содержание титров IgG к вирусу простого герпеса 1, 2-го типов (HSV1,2), цитомегаловирусу (CMV), NA-антигенам вируса Эпштейна – Барр (EBV-NA), полимеразную цепную реакцию мазков буккального эпителия для выявления ДНК простого герпеса 6-го типа (HHV6), цитомегаловируса (CMV), вируса Эпштейна – Барр (EBV)) и химико-аналитическое исследование крови. Лабораторная диагностика выполнена по стан- дартным методикам, изменения исследуемых показателей оценивались по возрастным физиологическим нормативам.

Химическо-аналитическое исследование содержания техногенных химических веществ в биосредах (крови) проводили в соответствии с методическими указаниями МУК 4.1.765-99 «Газохроматографический метод количественного определения ароматических углеводородов (бензол, толуол, этилбензол, о-,м-,п-ксилол) в биосредах (кровь)», МУК 4.1.2108-06 «Определение массовой концентрации фенола в биосредах (кровь) газохроматографическим методом», МУК 4.1.2111-06 «Измерение массовой концентрации формальдегида, ацетальдегида, пропионового альдегида, масляного альдегида и ацетона в пробах крови методом высокоэффективной жидкостной хроматографии», МУК 4.1.3230-14 «Измерение массовых концентраций химических элементов в биосредах (кровь, моча) методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой»2. Концентрации химических соединений в биосредах обследованных детей оценивали относительно региональных фоновых уровней содержания анализируемых соединений в крови детского населения, проживающего на экологически благополучных территориях Пермского края.

Для оценки размеров, состояния и структурных особенностей органов гепатобилиарной зоны проведено ультразвуковое исследование печени, желчного пузыря, внепеченочных желчных протоков и висцеральных лимфоузлов брюшной полости по стандартной методике на аппарате экспертного класса Vividq (GE Vingmed Ultrasound AS, Норвегия) с использованием конвексного (1,8–6,0 МГц) и линейного датчиков (4,0–13,0 МГц). Линейные размеры органов оценивались по нормативам, предложенным И.В. Дворяковским с соавт.3

Анализ полученных результатов осуществлялся стандартными методами описательной статистики. Проведен расчет отношения шансов ( OR ) и относительного риска ( RR ) формирования гепатобилирной патологии и их 95%-ных доверительных интервалов ( CI ), достоверность нижней границы которых была выше 1,0. Наличие причинно-следственных связей установлено путем математического моделирования методом однофакторного дисперсионного анализа, оценивались критерий Фишера ( F ), коэффициент детерминации ( R² ) и t- критерий Стьюдента при уровне статистической значимости р ≤ 0,05⁴.

Результаты и их обсуждение. Оценка результатов химико-аналитического исследования биосред показала присутствие в крови обследованных детей ароматических углеводородов ( р < 0,05). Среднее содержание бензола, толуола, п-, м-ксилола было в 1,2–4,25 раза выше у детей группы наблюдения ( р = 0,013–0,00009), при этом у 2/3 детей регистрировались пробы с повышенной концентрацией бензола и п-, м-ксилола, в 92,1 % случаев – толуола, в группе сравнения таких детей было в 1,2–1,8 раза меньше ( р = 0,004–0,0001) (табл. 1).

У 19,4–26,3 % обследованных детей отмечалась контаминация биосред фенолом ( р = 0,157). Средняя концентрация формальдегида в крови практически у всех детей (95,8–97,6 %) значимо превышала фоновые значения ( р <  0,05) и была в 1,2 раза выше в группе наблюдения ( р = 0,019).

Уровни металлов в крови обследованных находились в пределах фоновых уровней, однако в группе наблюдения их содержание было в 1,2 раза выше ( р = 0,033–0,0001). В группе наблюдения в 2,2 раза чаще встречались повышенное содержание марганца в крови (20,8 против 9,6 % в группе сравнения, р = 0,015) и в 1,4 раза – хрома (34,6 против 24,3 %, р = 0,077).

Таблица 1

Среднее содержание техногенных химических веществ в крови обследованных детей, мг/дм3

Химическое вещество	Фоновый уровень	Группа наблюдения	Группа сравнения	Достоверность различий между группами ( р )
Бензол	0	0,0034 ± 0,00019*	0,0008 ± 0,0001*	0,00009
Толуол	0	0,0023 ± 0,00021*	0,0019 ± 0,00014*	0,0019
о-ксилол	0	0,0032 ± 0,0003*	0,0043 ± 0,0005*	0,032
п-, м-ксилол	0	0,0036 ± 0,0003*	0,0026 ± 0,0004*	0,013
Фенол	0,0037–0,01	0,0059 ± 0,001	0,0057 ± 0,001	0,703
Формальдегид	0,005–0,0076	0,041 ± 0,002*	0,033 ± 0,001*	0,019
Марганец	0,009–0,017	0,014 ± 0,0004	0,012 ± 0,0004	0,033
Хром	0,0007–0,0047	0,0047 ± 0,0003	0,0039 ± 0,0002	0,0001

П р и м е ч а н и е : ^* – достоверность различий с фоновым уровнем ( p < 0,05).

Таблица 2

Средние концентрации IgG-антител к антигенам герпесвирусов в сыворотке крови обследованных детей, Ме [25; 75], усл. ед.

Маркер герпесвирусов	Группа наблюдения	Группа сравнения	Достоверность различий между группами ( р )
HSV1,2 IgG, усл. ед.	0,68 [0,45; 5,39]	0,45 [0,25; 5,13]	0,00004
CMV IgG, усл. ед.	2,06 [1,09; 3,00]	2,26 [0,73; 4,37]	0,304
EBV-NA IgG, усл. ед.	72,21 [16,07; 111,48]	67,74 [0,87; 144,38]	0,771

При исследовании мазков из ротоглотки методом полимеразной цепной реакции практически у каждого третьего обследованного ребенка выявлено наличие вируса герпеса 6 типа, у каждого третьего – вируса Эпштейна – Барр, в единичных случаях – цитомегаловируса ( р = 0,466–0,804), при этом величина вирусной нагрузки ДНК HHV6, EBV, CMV не имела значимых различий между группами ( р = 0,107–0,862).

У 3/4 детей в группе наблюдения и 2/3 детей в группе сравнения определялись IgG-антитела к антигенам CMV и ядерному антигену EBV-NA ( р = 0,251–0,291). Количество детей с IgG-антителами к антигенам HSV1,2 было в 1,2 раза больше в группе наблюдения ( р = 0,421), при этом содержание HSV1,2 IgG в сыворотке крови было в 1,5 раза выше, чем у детей группы сравнения ( р = 0,00004) (табл. 2).

Установлено, что каждый второй обследованный ребенок имел маркеры нескольких герпесвирусов ( р = 0,632).

По данным клинического обследования, у 84,5–81,1 % детей выявлена патология пищеварительной системы (р = 0,436), в структуре которой в группе наблюдения в 69,5 % случаев встречались болезни желчевыводящих путей, что было в 1,2 раза чаще, чем в группе сравнения (57,7 %, р = 0,034). Хронические заболевания желудочно-кишечного тракта в 4,3 раза преобладали в группе наблюдения (15,5 против 3,6 % в группе сравнения, р = 0,001). Реактивный гепатит диагностирован у 17 детей группы наблюдения (7,9 против 3,6 % в группе сравнения, р = 0,126). Установлено наличие достоверной причинно-следственной связи развития па- тологии печени при повышении содержания в крови марганца, хрома, п-м-ксилола, толуола и фенола (R2 = 0,127–0,794; 32,70 ≤ F ≤ 418,34; р = 0,0001) и уровня HSV1,2 IgG, CMV IgG, EBV-NA IgG в крови (R2 =0,151–0,709; 34,66 ≤ F ≤ 507,29; р = 0,0001). Вероятность возникновения билиарной дисфункции в 1,2 раза (RR = 1,205; DI: 1,004–1,447), а хронического гастродуоденита – в 4,3 раза была выше у детей в условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ (RR = 4,299; DI: 1,563–11,828).

Жалобы диспепсического характера в 1,5 раза чаще предъявляли дети группы наблюдения (83,1 против 54,5 % в группе сравнения, р = 0,0001), при этом практически у каждого второго ребенка отмечались боли в животе (54,1 %) и нарушения аппетита (56,8 %), в группе сравнения таких детей было в 1,5–3,6 раза меньше (14,9 и 38,6 % соответственно, р = 0,005–0,0001). Установлено, что вероятность появления диспепсических жалоб у детей в условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ в 4,1 раза выше ( OR = 4,115; DI : 2,300–7,361).

Результаты ультразвукового сканирования гепатобилиарной области показали отсутствие патологии органов гепатобилиарной области у 5,7 % детей группы наблюдения, что было в 3,2 раза реже, чем в группе сравнения ( р = 0,001) (табл. 3). Установлено, что вероятность возникновения гепатобилиарных нарушений в 1,15 раза выше у детей в условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ ( RR = 1,148; DI : 1,034–1,275).

Таблица 3

Результаты ультразвукового сканирования печени и желчного пузыря у обследованных детей, %

Показатель	Группа наблюдения	Группа сравнения	Достоверность различий между группами ( р )
Ультразвуковая норма органов гепатобилиарной области	5,7	18,5	0,001
Патологические изменения печени	61,0	51,1	0,121
Увеличение линейных размеров	41,3	41,3	1,0
Изменение структуры печени, в том числе:	30,8	16,3	0,01
- реактивные изменения	19,2	10,9	0,082
- диффузные изменения	10,5	5,4	0,162
- очаговые изменения	1,2	–	–
Патологические изменения желчного пузыря, в том числе:	83,7	68,5	0,004
- аномалии формы желчного пузыря	48,8	33,7	0,018
- увеличение объема желчного пузыря	45,4	45,7	1,0
- реактивные изменения стенки желчного пузыря	15,7	6,5	0,031
- наличие признаков дисхолии	41,9	30,4	0,066

Патологические изменения печени в 1,2 раза чаще отмечались у детей группы наблюдения, при этом увеличение линейных размеров печени встречалось у 41,3 % обследованных детей в обеих группах. Выявлено, что изменения структуры печени регистрировались в 1,9 раза чаще у детей в группе наблюдения (30,8 против 16,3 % в группе сравнения, р = 0,01), преимущественно в виде наличия реактивных изменений в 19,2 % случаев (в группе сравнения – 10,9 %, р = 0,082), при этом вероятность структурных изменений печени у детей группы наблюдения была в 2,3 раза выше ( OR = 2,286; DI : 1,204–4,340). Установлено наличие достоверной причинно-следственной связи развития изменений структуры печени при повышении содержания в крови марганца и толуола ( R² = 0,359–0,743; 143,55 ≤ F ≤ 529,85; р = 0,0001) и уровня HSV1,2 IgG и CMV IgG в крови ( R² = 0,743–0,794; 515,58 ≤ F ≤ 780,66; р = 0,0001).

Патология желчного пузыря встречалась в 1,2 раза чаще у детей группы наблюдения (р = 0,004) (см. табл. 3), при этом у каждого второго ребенка диагностировались аномалии формы желчного пузыря (фиксированный перегиб, перегородка, перетяжка), а в 41,9 % случаев – нарушение реологии желчи с наличием осадка (дисхолия), что было в 1,4 раза чаще, чем в сравниваемой группе (33,7 и 30,4 % соответственно, р = 0,018–0,066). Кроме того, у 15,7 % экспонированных детей с персистирующей герпетической инфекцией отмечались реактивные изменения стенки желчного пузыря (в группе сравнения – 6,5 %, р = 0,031). Выявлено, что вероятность формирования патологии желчного пузыря в 1,2 раза выше у детей в условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ (RR = 1,223; DI: 1,049–1,425). Установлено наличие достоверной причинно-следственной связи развития аномалий формы желчного пузыря, дисхолии при повышении содержания в крови марганца, толуола и п-, м-ксилола (R2 = 0,278–0,729; 80,16 ≤ F ≤ 525,89; р = 0,0001) и реак- тивных изменений стенки желчного пузыря и уровня HSV1,2 IgG и CMV IgG в крови (R2 =0,145–0,609; 28,27 ≤ F ≤ 325,78; р = 0,0001).

Реактивная гиперплазия лимфоузлов в брюшной полости в 1,2 раза чаще регистрировалась у детей группы сравнения (67,4 против 54,1 % в группе наблюдения, р = 0,037), при этом наиболее часто встречалась реакция лимфатических узлов гепатобилиарной зоны (в 41,9 % случаев в группе наблюдения и в 56,5 % – в группе сравнения, р = 0,024). Установлено наличие достоверной причинно-следственной связи развития гиперплазии лимфоузлов гепатобилиарной области уровня HSV1,2 IgG в крови, величины вирусной нагрузки ДНК HHV6, EBV ( R² = 0,519–0,898; 181,97 ≤ F ≤ 1641,69; р = 0,0001).

По данным лабораторного исследования средние показатели у обследованных детей находились в пределах нормативных значений, при этом содержание прямого билирубина, С-реактивного протеина и уровень активности АЛАТ были достоверно выше у детей группы наблюдения ( р = 0,032–0,003), что может свидетельствовать о тенденции к развитию гепатоцеллюлярной дисфункции (табл. 4). Отмечено, что повышенные показатели прямого билирубина встречались в 1,5 раза чаще в группе наблюдения (15,1 против 10,0 % в группе сравнения, р = 0,211). Установлено наличие достоверной причинноследственной связи повышения уровня прямого билирубина при увеличении содержания в крови марганца и фенола ( R² =0,176–0,295; 54,59 ≤ F ≤ 102,65; р = 0,0001).

Наличие дисбаланса оксидантной и антиоксидантной систем организма отмечено у детей обеих групп. Так, содержание малонового диальдегида (МДА) в плазме крови у детей группы наблюдения было выше физиологического уровня ( p < 0,05), но достоверно ниже показателя группы сравнения ( р = 0,008). Повышенные значения МДА регистрировались у 53,0–60,9 % обследованных ( р = 0,180). Установлено наличие зависимости между вероятностью

Таблица 4

Лабораторные показатели у обследованных детей, Ме [25; 75]

Показатель	Нормативные значения	Группа наблюдения	Группа сравнения	Достоверность различий между группами ( р )
Общий белок, г/дм3	60–80	74,0 [71,0; 77,0]	73,0 [70,0; 75,0]	0,013
Альбумины, г/дм3	35–50	44,0 [42,0; 46,0]	43,0 [41,0; 44,0]	0,039
Общий билирубин, мкмоль/дм3	0–18,8	10,0 [8,2; 13,4]	9,5 [7,9; 12,1]	0,333
Прямой билирубин, мкмоль/дм3	0–4,3	2,8 [1,9; 3,6]	2,3 [1,7; 3,1]	0,032
АСАТ, Е/дм3	6–37	26,0 [22,0; 30,0]	27,0 [23,0; 31,0]	0,410
АЛАТ, Е/дм3	5–42	15,0 [12,0; 18,0]	13,0 [11,0; 16,0]	0,003
Щелочная фосфотаза, Е/дм3	71–645	341,0 [249,0; 475,0]	447,5 [356,0; 564,0]	0,0001
Триглицериды, ммоль/дм3	0,3–1,7	0,7 [0,57; 0,97]	0,79 [0,57; 1,01]	0,316
Общий холестерин, ммоль/дм3	3,11–5,44	4,08 [3,58; 4,53]	4,07 [3,67; 4,64]	0,306
СРБ, мг/дм3	0–12	0,45 [0,03; 12,0]	0,3 [0,01; 0,4]	0,024
Малоновый диальдегид, мкмоль/см3	1,8–2,5	2,6 [2,18; 2,96]*	2,81 [2,34; 3,12]*	0,008
Антиоксидантная активность плазмы крови, %	36,2–38,6	33,82 [29,1; 37,5]*	32,0 [28,7; 36,2]*	0,142

П р и м е ч а н и е : * – достоверность различий с нормативным уровнем ( p < 0,05).

увеличения содержания МДА в крови и повышенной концентрацией формальдегида в крови ( R² = 0,388; F = 161,45; р = 0,0001) и уровня EBV-NA IgG в крови ( R² = 0,446; F = 238,72; р = 0,0001). Выявлено снижение общей антиоксидантной активности (АОА) плазмы крови у обследованных детей относительно физиологической нормы ( р = 0,0001). Пробы с пониженным уровнем АОА встречались в 68,9–75,5 % случаев ( р = 0,218). Установлено наличие обратной зависимости снижения активности АОА от уровня марганца в крови ( R² = 0,209; F = 90,91; р = 0,0001) и уровня HSV1,2 IgG в крови ( R² = 0,415; F = 168,94; р = 0,0001).

Выводы:

• 1.    В условиях аэрогенного воздействия техногенных химических веществ в концентрациях до 4,8 RfC хр . у 64,9–97,6 % детей отмечается повышенное содержание в крови ароматических углеводородов, формальдегида, в 20,8–34,6 % случаев – уровня марганца и хрома.

• 2.    У 74,5–77,0 % экспонированных детей выявлены маркеры цитомегаловируса, вируса Эпштейна – Барр, у 46,5 % – вируса простого герпеса 1, 2-го типов, у 31,3 % – вируса герпеса 6-го типа.

• 3.    Установлено, что вероятность структурных изменений печени и формирования патологии желчного пузыря выше в 1,2–2,3 раза у экспонированных детей с персистирующей герпетической инфекцией. При этом гепатобилиарные нарушения у них проявляются диспепсическими жалобами (нарушение аппетита, боли в животе) в 83,1 % случаев, характеризуются структурными изменениями печени, аномалией формы и реактивными изменениями стенки желчного пузыря, дисхолией до 48,8 % случаев и сопровождаются повышением уровня прямого билирубина и активности АЛАТ на фоне дисбаланса оксидантной и антиоксидантной систем организма.

• 4.    В условиях сочетанного воздействия персистирующей герпетической инфекции и техногенных химических веществ относительный риск формирования билиарных дисфункций и хронической патологии у детей составляет 1,2–4,3.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.