Способ прогнозирования пищевой аллергии к белку коровьего молока у детей
METHOD FOR PREDICTING FOOD ALLERGY TO COW MILK PROTEIN IN CHILDREN

Изобретение относится к медицине, а именно к педиатрии, неонатологии, аллергологии и детской гастроэнтерологии, и может быть использовано в прогнозировании пищевой аллергии к белку коровьего молока у детей.
В последние годы отмечается широкая распространенность аллергических заболеваний (A3), ранняя манифестация атопического марша и рост числа осложнений [1-3]. Дебют данных заболеваний чаще всего происходит у детей в раннем детском возрасте, пищевая аллергия (ПА) при этом считается стартовой. Именно поэтому общепризнанная стратегия профилактики аллергических заболеваний состоит в ранней идентификации факторов риска и проведении комплекса мероприятий, предотвращающих их развитие. Как известно, детский организм формируется под сочетанным влиянием генетически детерминированной программы развития и факторов внешней среды. При этом далеко не всегда наблюдается наследственная отягощенность, хотя риск развития аллергической патологии и ПА при отягощенном семейном анамнезе многократно возрастает. Прогнозирование при этом является важным направлением проводимых мероприятий [4, 5] и необходимо для объективного выделения групп риска.
Известен способ прогнозирования развития аллергических заболеваний у детей раннего возраста (патент RU №2424528 С2, 18.09.2009), который заключается в том, что измеряют оптическую плотность образовавшихся динитрофенилгидразонов при четырех длинах волн: 356 нм, 370 нм, 430 нм, 530 нм и при обнаружении продуктов перекисного окисления белков в слюне прогнозируют риск развития аллергических заболеваний в более старшем возрасте [6]. Основным существенным недостатком заявленного способа является его ограниченные возможности для оценки риска развития A3 у детей первых месяцев жизни в связи с необходимостью применения специального спектрофотометрического анализатора и невозможностью получения материала для исследования (слюны). Кроме того, известный способ нашел применение лишь при клинически выраженных аллергических заболеваниях.
Известен способ определения риска развития атопических заболеваний у новорожденных детей (патент RU 2331881, 09.03.2007), заключающийся в определение в периферической крови концентрации CD26+ и CD30+ лимфоцитов и их соотношения. При значении соотношения CD26/CD30 лимфоцитов <189 и при показателях содержания СБ26+ лимфоцитов <1716 кл/мкл ребенка определяют в группу риска по развитию атопических заболеваний [7]. Использование способа обеспечивает раннее выявление детей, относящихся к группе риска по развитию атопических заболеваний, что позволяет использовать профилактические мероприятия. Недостатком данного метода является необходимость определения фенотипов CD лимфоцитов, для которого необходимо наличие проточного цитофлюорометра, кроме того исследование периферической крови у новорожденных детей часто представляет трудности забора материала.
Также известен способ прогнозирования атопического дерматита у новорожденных (патент RU 2353927, 09.01.2008), сущность которого состоит в том, что в лимфоцитах периферической крови новорожденного определяют дозу активных рибосомных генов (10AgHOP) и при ее значении менее 18 усл. ед. прогнозируют возникновение атопического дерматита [8]. Использование изобретения позволяет с высокой точностью прогнозировать развитие атопического дерматита задолго до появления клинических признаков, что дает возможность своевременно провести ребенку профилактические мероприятия и избежать тяжелых последствий при данной патологии. Однако с его помощью возможно прогнозирование только атопического дерматита, невозможно судить о риске развития других аллергических заболеваний, наиболее часто встречающихся у детей первых лет жизни. Кроме того, для определения дозы активных рибосомных генов (10АgЯОР) необходимо наличие специального оборудования и обученного специалиста.
Известен также способ прогнозирования риска развития атопического дерматита у детей, принятый за прототип, включающий определение и оценку факторов риска развития атопического дерматита, отличающийся тем, что определяют антропометрические данные: рост матери, вес матери, вес ребенка при рождении; анамнестические данные: атопический семейный анамнез, социальное положение матери, социальное положение отца, проживание в семье более 2 человек, проживание матери во время беременности в городе; а также пол ребенка, и при положительном атопическом семейном анамнезе присваивают 2 балла; росте матери ниже 160 см - 1 балл; весе матери более 75 кг - 1 балл; весе ребенка при рождении менее 2900 грамм - 2 балла; социальном положение матери - служащая - 2 балла; социальном положении отца - служащий - 2 балла; проживании в семье более 2 человек - 1 балл; проживании матери во время беременности в городе - 1 балл; а также если пол ребенка мужской присваивают 1 балл, суммируют полученные баллы, определяя тем самым значение индекса риска развития атопического дерматита (ИР АД), и при величине ИР АД менее 5 баллов прогнозируют низкий риск развития атопического дерматита, а при величине ИР АД равной или более 5 баллов - высокий риск развития атопического дерматита (Патент RU 2387380 С1, 11.10.2008) [9]. Недостатками данного способа является прогнозирование только атопического дерматита, невозможно судить о риске развития других аллергических заболеваний, наиболее часто встречающейся у детей первых лет жизни. Недостатком прототипа является также недостаточная чувствительность и специфичность, ограниченная область применения.
Широкого применения в медицине для прогнозирования аллергических заболеваний и пищевой аллергии эти способы не приобрели.
Аналогов способа прогнозирования пищевой аллергии у детей нет.
Задачей заявляемого способа является разработка эффективного, высокоинформативного, неинвазивного способа прогнозирования пищевой аллергии у детей, способ позволяет провести стратификацию факторов риска и объективно оценить риск развития ПА с последующим проведением превентивных мероприятий. Технический результат от реализации предлагаемого способа заключается в том, что заявленный способ позволяет в короткие сроки с помощью метода статистического моделирования получить достоверные сведения о риске развития пищевой аллергии у детей с первых дней жизни. Статистическое моделирование основных анамнестических и генетических факторов имеет большое теоретическое и практическое значение. Оно позволяет объяснить сущность патологического процесса, выявить взаимосвязи между клиническими, инструментальными и лабораторными показателями, правильно оценить прогноз заболевания и разработать эффективные лечебно-профилактические мероприятия.
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1,2,3,4,5
1,2,3,4,5
Сущность способа заключается в определении степени риска развития пищевой аллергии к белку коровьего молока у детей с помощью формулы:  где у=-2,45-0,56*Х-1,27X-0,62*Х+3,34*Х+2, 22*Х, при этом X - наличие фактора позднее прикладывание к груди, Х - наличие фактора искусственное/смешанное вскармливание в роддоме, Х - наличие фактора антибактериальная терапия во время беременности, Х - наличие фактора Т786С eNOS, Х - наличие фактора А1298С MTHFR, где X=1, если признак имеется, Х=0, если признак отсутствует; при полученном риске 50% и более судят о наличии риска развития пищевой аллергии, при риске 49% и менее судят об отсутствии риска развития пищевой аллергии к белку коровьего молока у ребенка.
Способ обеспечивает безопасное эффективное определение риска развития пищевой аллергии у детей.
Технический результат от реализации предлагаемого способа:
- полная безопасность для здоровья пациента;
- возможность проведения исследования в любом возрасте;
- для исследования необходимо небольшое количество биологического материала (буккальный соскоб для проведения генетического исследования);
- отсутствие реактогенности со стороны организма больного;
Предложенный способ оценки технически прост, неинвазивен, информативен, его внедрение не требует больших экономических затрат.
Заявляемый способ прогнозирования пищевой аллергии у детей является новым и в общедоступной литературе не описан. Технический результат достигается в результате осуществления предлагаемого способа, сущность которого заключается в том, что при первичной консультации ребенка определяют наличие анамнестических факторов риска: искусственное/смешанное вскармливание в роддоме в до лактационный период, позднее прикладывание к груди, антибактериальная терапия во время беременности и генетических факторов риска: полиморфизма А1298С гена MTHFR фолатного обмена и полиморфизма С786Т гена эндотелиальной NO-синтазы (eNOS), отличающийся тем, что в последующем проводится подсчет риска развития пищевой аллергии с помощью прогностической модели:
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1,2,3,4,5
1,2,3,4,5
где у=-2,45-0,56*Х-1,27X-0,62*Х+3,34*Х+2, 22*Х, при этом X - наличие фактора позднее прикладывание к груди, Х - наличие фактора искусственное/смешанное вскармливание в роддоме, Х - наличие фактора антибактериальная терапия во время беременности, Х - наличие фактора Т786С eNOS, Х - наличие фактора А1298С MTHFR, где X=1, если признак имеется, Х=0, если признак отсутствует; при полученном риске 50% и более судят о наличии риска развития пищевой аллергии, при риске 49% и менее судят об отсутствии риска развития пищевой аллергии к белку коровьего молока у ребенка.
Заявленные отличительные признаки являются новыми, так как для прогнозирования пищевой аллергии у детей комплексный анализ анамнестических и генетических факторов с использованием методов статистического моделирования ранее не применялось. В настоящее время не вызывает сомнения, что формирование детского организма происходит под влиянием факторов внешней среды в сочетании с генетической программой развития. Внешние факторы при этом оказывают доказанное влияние на реализацию генетической предрасположенности, но также способны существенно изменить эту программу, особенно в раннем детском возрасте.
Прогнозирование считается важным разделом современной медицины [4, 5], с его помощью можно достоверно и объективно на основании ряда факторов, которые ассоциированы с высоким риском развития неблагоприятных исходов, выделять группы пациентов, нуждающихся в проведении особых лечебных или профилактических мероприятий. Пластичность эпигенома была продемонстрирована во многих моделях, показывающих, как воздействия окружающей среды в раннем детстве могут глубоко изменить фенотип генетически идентичного потомства посредством эпигенетических эффектов [1, 10, 11]. Соответственно использование профилактических мероприятий в группах детей с генетической предрасположенностью с высоким риском развития пищевой аллергии позволит предотвратить развитие пищевой аллергии и формирование атопического марша.
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1,2,3,4,5
1,2,3,4,5
Способ осуществляется следующим образом. При первичной консультации ребенка определяют наличие анамнестических факторов риска (искусственное/смешанное вскармливание в роддоме в долактационный период, позднее прикладывание к груди, антибактериальная терапия во время беременности) и проводят тестирование буккального соскоба на носительство полиморфизмов гена А1298С MTHFR фолатного обмена и полиморфизма С786Т гена эндотелиальной NO-синтазы с помощью молекулярно-генетического исследования методом полимеразно-цепной реакции. Затем необходимо подсчитать риск развития ПА с помощью полученной прогностической модели:  где у=-2,45-0,56*Х-1,27X-0,62*Х+3,34*Х+2, 22*Х, при этом X - наличие фактора позднее прикладывание к груди, Х - наличие фактора искусственное/смешанное вскармливание в роддоме, Х - наличие фактора антибактериальная терапия во время беременности, Х - наличие фактора Т786С eNOS, Х - наличие фактора А1298С MTHFR, где X=1, если признак имеется, Х=0, если признак отсутствует; при полученном риске 50% и более судят о наличии риска развития пищевой аллергии, при риске 49% и менее судят об отсутствии риска развития пищевой аллергии к белку коровьего молока у ребенка.
Работоспособность способа доказана путем клинико-лабораторного обследования 56 детей в возрасте от 1 месяца до 3 лет, которым в результате комплексного обследования был установлен диагноз пищевая аллергия к белку коровьего молока (АБКМ). Группу сравнения составили 40 здоровых детей, сопоставимых по полу и возрасту, с неотягощенным аллергологическим анамнезом. Всем детям (их матерям) было проведено анкетирование с определением наличия в анамнезе указаний на искусственное/смешанное вскармливание в роддоме в долактационный период, позднее прикладывание к груди, антибактериальную терапию матери во время беременности. Затем проведено тестирование буккального соскоба на носительство полиморфизмов гена А1298С MTHFR фолатного обмена и полиморфизма С786Т гена эндотелиальной NO-синтазы. Полиморфные варианты исследуемых генов изучали с помощью амплификации соответствующих участков генома методом полимеразной цепной реакции (ПЦР, лаборатория ПНР «Терцик»), используя наборы реагентов для выявления полиморфизмов в геноме человека методом ПНР с электрофоретической схемой детекции результата производства ООО НПФ "ЛИТЕХ".
Риск развития АБКМ был подсчитан с помощью полученной прогностической модели:
1
2
3
4
5
1
2
3
4
5
1,2,3,4,5
1,2,3,4,5
где у=-2,45-0,56*Х-1,27X-0,62*Х+3,34*Х+2, 22*Х, при этом X - наличие фактора позднее прикладывание к груди, Х - наличие фактора искусственное/смешанное вскармливание в роддоме, Х - наличие фактора антибактериальная терапия во время беременности, Х - наличие фактора Т786С eNOS, Х - наличие фактора А1298С MTHFR, где X=1, если признак имеется, Х=0, если признак отсутствует.
Полученный риск (Me [IQR]) в группе детей с АБКМ составил 71,1% [47,2-98,9], в группе сравнения 29,5% [17,4-66,0] соответственно, р=0,019. Анализ результатов тестирования анализируемых групп установило чувствительность модели прогнозирования на уровне 84,9%, а специфичность -86,4%. При этом прогностическая ценность положительного результата составила 85,7%, а отрицательного результата - 74,6%. Это было подтверждено при использовании и других методов статистической оценки, в частности, ROC-анализа при определении площадей под кривыми (Area Under Curve - AUC) (рис. 1).
Величина AUC для математической модели составляет 0,932. Согласно существующим подходам к оценке результатов ROC анализа, величина AUC выше 0,9 соответствует отличному качеству модели и может быть использована в клинической практике.
Таким образом, метод позволяет с высокой долей вероятности прогнозировать риск развития ПА с высокой чувствительностью и специфичностью. Предсказательная ценность отрицательного теста также велика, что позволяет достаточно надежно прогнозировать не только высокий, но и низкий риск развития ПА.
Примеры:
Клинический пример 1. Девочка Д., 5 дней, на естественном вскармливании. Семейный анамнез отягощен по аллергическим
заболеваниям. При первичном осмотре педиатром проведена оценка анамнестических факторов риска и тестирование буккального соскоба на носительство генов А1298С MTHFR и С786Т eNOS, с последующей оценкой риска развития ПА при помощи прогностической модели  полученный риск составил 76%. Согласно предложенному способу был прогнозирован высокий риск развития пищевой аллергии у данного ребенка и предложено проведение профилактических мероприятий, согласно клиническим рекомендациям Союза педиатров России и Ассоциации детских аллергологов и иммунологов России (АДАИР). При динамическом наблюдении за ребенком в течении 18 месяцев на фоне проведения превентивных мероприятий у ребенка не было зафиксировано заболеваний, ассоциированных с пищевой аллергией.
Клинический пример 2. Мальчик О., 6 месяцев с диагнозом Аллергический дерматит, аллергический эозинофильный эзофагит, эозинофильный колит, аллергия к белку коровьего молока. Семейный анамнез отягощен по аллергическим заболеваниям. В анамнезе употребление кормящей мамой неограниченного количества продуктов, содержащих БКМ. Дебют заболевания после введения в рацион ребенка молочной каши. Ретроспективно была проведена оценка риска развития АБКМ согласно предложенному алгоритму. Полученный риск составил 71%. Не проведенный своевременно анализ с определением прогноза риска развития АБКМ, включение в рацион кормящей мамы продуктов на основе БКМ, введение в рацион ребенка молочной каши привело к реализации факторов риска генетической предрасположенности и развитию АБКМ.
Клинический пример 3. Мальчик П., 2 недели. Семейный аллергический анамнез отягощен: у сестры матери - бронхиальная астма, у отца мальчика в анамнезе рецидивирующая крапивница. Для уточнения риска развития пищевой аллергии к беку коровьего молока у ребенка педиатром проведена оценка анамнестических факторов риска и тестирование буккального соскоба на носительство генов А1298С MTHFR и С786Т eNOS, с последующей оценкой риска развития АБКМ при помощи прогностической модели полученный риск составил 26%. Согласно предложенному способу был прогнозирован низкий риск развития пищевой аллергии у данного ребенка и рекомендовано ведение мальчика согласно общепринятым рекомендациям, длительное сохранение грудного вскармливания, введение прикормов согласно Национальной программе вскармливания детей первого года жизни. При динамическом наблюдении за ребенком в течении 18 месяцев на фоне проведения превентивных мероприятий у ребенка не было зафиксировано заболеваний, ассоциированных с пищевой аллергией.
Источники информации:
1. Пампура А.Н. Пищевая аллергия у детей раннего возраста / А.Н. Пампура // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. - 2016. - Т. 95, №3. - С. 152-157.
2. Баранов А.А., Намазова-Баранова Л.С. Федеральные клинические рекомендации по оказанию медицинской помощи детям с аллергией к белкам коровьего молока М., 2015. [электронный ресурс http://www.pediatr-russia.ru/sites/default/files/nle/kr_abkm.pdf]
3. Transgenerational and intergenerational epigenetic inheritance in allergic diseases / T.  Knudsen, F.I. Rezwan, Y. Jiang [et al.] // J Allergy Clin Immunol. - 2018. - N 3. - P. 765-772.
4. Возможности прогнозирования пищевой аллергии у детей с использованием комплекса математикостатистических методов / Л.И. Ильенко, СВ. Богданова, С.Н. Денисова [и др.] // Педиатрия. Журнал им. Г.Н. Сперанского. - 2018. - Т. 97, №5. - С.54-60.
5. Factors that predict the clinical reactivity and tolerance in children with cow's milk allergy / Yavuz S.T., Buyuktiryaki B. [et al.] // Ann Allergy Asthma Immunol. - 2013 Apr. - V. 110 (4). - P. 284-289.
6. RU 2424528 C2 (ГОУ ВПО "Астраханская государственная медицинская академия" Росздрава), 18.09.2009 «Способ прогнозирования развития аллергических заболеваний у детей раннего возраста»
7. RU 2331881С1 (ГОУ ВПО "Красноярская государственная медицинская академия федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию"), 09.03.2007 «Способ определения риска развития атопических заболеваний у новорожденных детей».
8. RU 2353927С1 (Федеральное государственное учреждение "Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства имени В.Н. Городкова Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи"), 09.01.2008 «Способ прогнозирования развития атопического дерматита у детей раннего возраста».
9. RU 2387380 C1 (Государственное учреждение Научно-исследовательский институт медицинских проблем Севера Сибирского отделения Российской академии медицинских наук), 11.10.2008 «Способ прогнозирования риска развития атопического дерматита у новорожденных».
10. Steele L. et al. Mucosal immunology of tolerance and allergy in the gastrointestinal tract // Immunol Res. -2012. - V. 1, №54. - P. 75-82.
11. Influences of Maternal Factors over Offspring Allergies and the Application for Food Allergy / T. Fujimura, S.Z.C. Lum, Y. Nagata [et al] // Front Immunol. -2019.- N 10. - P. 1933.