Ожирение, питание и астма у детей

Контент

1 Отделение пульмонологии, аллергии и иммунологии, Детская клиника Немур, Джексонвилл, Флорида.

2 Центр фармакогеномики и трансляционных исследований, Детская клиника Немур, Джексонвилл, Флорида.

Абстрактный

Уровень ожирения среди детей резко возрос во многих частях мира, особенно в Северной Америке и некоторых других англоязычных странах. Влияние ожирения на здоровье детей стало основной профилактической инициативой администрации Обамы и нескольких организаций общественного здравоохранения. Дети с ожирением подвержены повышенному риску развития астмы, которая уже является одним из самых распространенных хронических заболеваний среди детей. Причина, по которой ожирение влияет на риск астмы, неизвестна. Обычно упоминаемые потенциальные этиологии включают дисфункцию гладких мышц дыхательных путей из-за ограничения грудной клетки, связанное с ожирением циркулирующее воспаление, инициирующее легкие, и сопутствующие заболевания, связанные с ожирением, опосредующие развитие симптомов астмы.Каждая из этих теорий не полностью соответствует всем данным, накопленным за последнее десятилетие. В этом обзоре я исследую другие возможные причины, включая: (1) особенности питания, распространенные в западных странах, которые могут привести как к ожирению, так и к астме; (2) снижение физической активности; и (3) генетические изменения, которые увеличивают склонность как к ожирению, так и к астме вместе. Далее я рассмотрю текущие данные о том, как ожирение влияет на общие характеристики астмы, такие как воспаление дыхательных путей, функцию легких, риск обострения, атопию и реакцию на лечение. Ожирение у детей, страдающих астмой, по-видимому, связано с большей обструкцией дыхательных путей и слегка сниженной реакцией на ингаляционные кортикостероиды.Небольшие объективные данные у детей предполагают, что ожирение значительно увеличивает риск обострения или ухудшает стабильность болезни у детей. Наконец, я расскажу о современной литературе, которая предполагает, что дети с ожирением и астмой обычно должны получать те же рекомендации, что и худощавые дети. Тем не менее, медицинские работники, занимающиеся лечением детей с ожирением и трудно поддающейся контролю астмы, должны рассмотреть меры, поощряющие ежедневную физическую активность, снижение веса, нормализацию уровней питательных веществ и мониторинг общих последствий, связанных с ожирением.Медицинские работники, ведущие лечение детей с ожирением и трудно поддающейся контролю астмы, должны рассмотреть меры вмешательства, которые способствуют ежедневной физической активности, снижению веса, нормализации уровня питательных веществ и мониторингу общих последствий, связанных с ожирением.Медицинские работники, ведущие лечение детей с ожирением и трудно поддающейся контролю астмы, должны рассмотреть меры вмешательства, которые способствуют ежедневной физической активности, снижению веса, нормализации уровня питательных веществ и мониторингу общих последствий, связанных с ожирением.

Вступление

Стхма - одно из наиболее распространенных хронических заболеваний, поражающих детей. Число людей во всем мире, страдающих астмой, может достигать 300 миллионов. 1 Самые высокие показатели распространенности обычно наблюдаются из традиционно западных англоговорящих стран. Астма продолжает ложиться огромным бременем на качество жизни и расходы на здравоохранение. В Соединенных Штатах астма является основной причиной госпитализаций, посещений отделений неотложной помощи и пропусков школы. Большинство случаев астмы у детей проявляется в возрасте до 5 лет и имеет сильную семейную агрегацию. Несмотря на высокую степень наследственности, внешние факторы, такие как загрязнение воздуха, иммунная сенсибилизация, питание и ожирение, могут влиять на риск заболевания.

Ожирение в настоящее время является серьезной проблемой общественного здравоохранения и определено как область, требующая особого внимания для улучшения здоровья нации. 2 Ожирение связано со снижением качества жизни и повышенным риском некоторых хронических заболеваний. Распространенность ожирения наиболее высока среди взрослых. Однако изменение распространенности ожирения за последние десятилетия было наибольшим среди детей (рис. 1). 3,4 Также важно отметить, что ожирение у детей - проблема не только Северной Америки. В настоящее время во всем мире насчитывается более 40 миллионов детей с избыточным весом или ожирением в возрасте до 5 лет. 5,6 Этот факт делает понимание взаимосвязи между ожирением, питанием и заболеваниями легких важным для любого врача, который заботится о детях в области аллергии. , иммунология или пульмонология.

Распространенность ожирения в детстве по возрастным группам, США, 1963–2008 гг. Ожирение определяется как индекс массы тела ≥95-го процентиля для возраста и пола. Взято из еженедельного отчета о заболеваемости и смертности (MMWR) 21 января 2011 г. 60, №2.

В этой статье будут обсуждаться потенциальные механизмы, объясняющие доказательства связи ожирения с риском астмы у детей. Я также расскажу, как ожирение влияет на характеристики (или эндотип) астмы у детей. Обсуждая темы риска астмы и эндотипа астмы, я обращу внимание на то, какой вклад могут иметь определенные факторы питания. Наконец, я буду оценивать последние данные и обсуждать рекомендации по ведению детей с ожирением и трудно поддающейся контролем астмы.

Если ожирение приводит к астме, каков его механизм?

Было проведено более 15 продольных когортных исследований с участием взрослых 7–14 лет и детей. 15–21 При проспективном наблюдении за худыми и страдающими ожирением неастматиками обнаруживается, что почти все участники с ожирением подвергаются более высокому риску развития истинной астмы, что подтверждается диагнозом специалиста 22 и объективными показателями заболевания. 17 Было предложено несколько теорий о связи между ожирением и риском астмы. 23–25 Теории, которые включают опосредствующие факторы, проистекающие из состояния ожирения, включают аномальное циркулирующее воспаление и оксидантный стресс, ограничение грудной клетки с сужением дыхательных путей и сопутствующие заболевания, связанные с ожирением (рис. 2). В основном благодаря работе Shore et al. В настоящее время выясняются молекулярные и физиологические характеристики мышиной модели астмы с ожирением. 23,26–34 ОднакоОценка воспаления легких и реакции легких у детей с ожирением остается сложной задачей и ограничивается современными технологиями. Исследования у детей с участием бронходилататоров, бронхоконстриктирующих агонистов (например, метахолиновая провокация) и маркеров воспаления дыхательных путей еще не продемонстрировали такой же устойчивый паттерн гиперчувствительности, который был продемонстрирован на мышах. Таким образом, дискуссии об этиологии астмы, связанной с ожирением, у детей остаются спекулятивными.дискуссии об этиологии астмы, связанной с ожирением, у детей остаются спекулятивными.дискуссии об этиологии астмы, связанной с ожирением, у детей остаются спекулятивными.

Возможные модели связи между ожирением и астмой. OSA: обструктивное апноэ во сне; ГЭР: гастроэзофагеальный рефлюкс.

Одна из гипотез о связи ожирения и астмы состоит в том, что связанное с ожирением системное воспаление заставляет легкие чрезмерно реагировать на триггеры окружающей среды, что приводит к симптомам, подобным астме. Жировая ткань выделяет провоспалительные «адипокины» (например, адипонектин, IL-6, TNFα, лептин), которые влияют на многие системы органов, включая ответы легких на внешние раздражители. 29,33,35–37 Следовательно, воспаление, связанное с ожирением, может играть роль в развитии и тяжести астмы. 38 Однако с детьми требуется дальнейшая работа.

Некоторые данные у взрослых предполагают, что ожирение может привести к уменьшению объема легких 39,40 и большей чувствительности дыхательных путей. 41–43 Эти наблюдения привели к гипотезе о том, что ограничение грудной стенки, связанное с ожирением, и возникающее в результате дыхание при низком объеме легких приводит к обструкции дыхательных путей, реактивности и фенотипу, подобному астме. Эти физиологические характеристики, наблюдаемые у некоторых взрослых с ожирением, реже проявляются у детей 44–49, возможно, из-за меньшей продолжительности ожирения у детей по сравнению со взрослыми. Влияние ожирения на механику дыхательных путей и реактивность дыхательных путей у детей-астматиков требует дополнительных исследований.

Наконец, сопутствующие заболевания, связанные с ожирением, такие как гастроэзофагеальный рефлюкс и апноэ во сне, еще предстоит убедительно связать с повышенным риском астмы у детей.

Случай для запутывания?

Постоянство связи ожирения и астмы предполагает, что эта связь не является ложной. Однако необходимо учитывать два других объяснения. К ним относятся обратная причинно-следственная связь и наличие скрытого третьего фактора, связанного с ожирением и способствующего развитию астмы (например, смешивающая переменная). В случае ожирения и астмы астма может сначала возникнуть, а затем привести к более высокому риску ожирения из-за уменьшения физических нагрузок или частой терапии кортикостероидами. Однако на сегодняшний день нет убедительных доказательств того, что эта направленность (астма, вызывающая ожирение) является лучшим объяснением, в то время как существует множество доказательств того, что ожирение предшествует и является фактором риска возникновения астмы.

Еще одно соображение должно заключаться в возможности наличия внешнего фактора, который тесно связан с ожирением и составляет реальную движущую силу риска астмы. Можно сказать, что этот фактор мешает взаимосвязи ожирения и астмы. Хорошо спланированные когортные исследования пытаются предвидеть возможные мешающие переменные с помощью статистической корректировки или использования стратифицированного дизайна. Однако бывает трудно предвидеть, измерить и скорректировать все потенциальные факторы, влияющие на ситуацию. С ожирением связано несколько факторов, которые могут привести к астме. К ним относятся факторы питания, малоподвижный образ жизни, программирование плода и генетика.

Факторы питания

Диета представляет собой фактор окружающей среды, с которым пациенты сталкиваются буквально каждый день, и благодаря материнской диете она может быть основным фактором развития астмы через механизм программирования плода. Есть свидетельства того, что западная диета (с высоким содержанием калорий, жиров и обработанной пищи и относительно низким содержанием свежих фруктов, овощей и рыбы) может способствовать как ожирению, так и астме. Дети с ожирением более склонны к растормаживанию пищи50, большему потреблению фаст-фуда и насыщенных жиров 51,52 и диете с более низким содержанием питательных веществ. 53 Уменьшение количества фруктов, овощей и рыбы, а также повышенное содержание насыщенных жиров, гамбургеров и фаст-фуда, по-видимому, увеличивают риск астмы. 54 В соответствии с этим эпидемиологические данные предполагают связь между низким содержанием витамина Е и витамина D у матери и риском детской астмы. 55,56 Биологически вероятно, что диета с высоким содержанием жиров и низким содержанием антиоксидантов приводит не только к ожирению, но и к повышенному риску астмы. Биохимически насыщенные жиры могут усиливать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторы, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и ее тяжестью. 5959595959низкоантиоксидантная диета приводит не только к ожирению, но и к повышенному риску астмы. Биохимически насыщенные жиры могут усиливать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторы, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и тяжестью астмы. 59низкоантиоксидантная диета приводит не только к ожирению, но и к повышенному риску астмы. Биохимически насыщенные жиры могут усиливать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторы, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и тяжестью астмы. 59но также к повышенному риску астмы. Биохимически насыщенные жиры могут усиливать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторы, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и ее тяжестью. 59но также к повышенному риску астмы. Биохимически насыщенные жиры могут усиливать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторов, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и ее тяжестью. 59насыщенные жиры могут увеличивать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторы, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и тяжестью астмы. 59насыщенные жиры могут увеличивать активацию врожденной иммунной системы и увеличивать количество циркулирующих медиаторов, таких как IL-6, TNFα и лептин - факторы, которые, как было показано, играют важную роль в индукции астмы. В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может активироваться некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и ее тяжестью. 59В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и ее тяжестью. 59В течение нескольких часов после приема пищи с высокой жировой нагрузкой, пути NF-kB индуцируются для создания провоспалительного состояния и избыточного окислительного стресса. Toll-подобные рецепторы (TLR), которые, как известно, находятся на нескольких типах воспалительных клеток дыхательных путей, служат для активации NF-kB, провоспалительных медиаторов и врожденной иммунной системы. Важно отметить, что TLR также может активироваться некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и тяжестью астмы. 59TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и ее тяжестью. 59TLR также может быть активирован некоторыми диетическими жирными кислотами. Неудивительно, что повышенное содержание насыщенных жирных кислот в рационе было связано с риском астмы 57,58 и тяжестью астмы. 59

Низкое потребление антиоксидантов и низкий уровень в сыворотке крови связаны с риском и тяжестью астмы. У астматиков увеличено количество маркеров окислительного стресса в дыхательных путях и циркуляции крови. 60 Антиоксидантная система, которая защищает легкие от вредных окислителей, нарушена при астме. 61 Некоторые антиоксиданты, нейтрализующие химически активные вещества, можно получить только с пищей (включая каротиноиды, витамин E и витамин C). У детей с низким потреблением витаминов А, С и Е функция легких значительно снижена, 62,63 предполагают, что это может быть причинным механизмом астмы с ожирением. Эти антиоксиданты, вероятно, будут работать синергетически, предполагая, что диета, постоянно богатая фруктами и овощами, может быть наиболее эффективной для поддержания здоровья легких.

Эффект от диеты с высоким содержанием жиров также может зависеть от относительного состава жирных кислот. Типичная западная диета с высоким содержанием жиров содержит в 25 раз больше полиненасыщенных жирных кислот (ПНЖК) омега-6 (n-6), чем n-3 ПНЖК. n-6 ПНЖК содержатся в яйцах и большинстве растительных масел, которые сейчас широко используются в кулинарии, тогда как n-3 ПНЖК содержатся в холодноводной рыбе (такой как лосось, тунец, рыба-меч), ​​мидиях и различных семенах. Текущее соотношение омега-6: омега-3 жирных кислот 25: 1 намного выше, чем соотношение

Дети с ожирением в среднем потребляют больше n-6 ПНЖК с пищей, имеют пониженное соотношение n-3: n-6 в рационе77, и уровень n-3: n-6 ПНЖК в сыворотке ниже по сравнению с аналогичным худым показателем. 78 Еда с высоким содержанием жиров может вызвать острые воспалительные изменения дыхательных путей у здоровых добровольцев. 79 Wood et al. недавно показали, что повышенное содержание жира может привести к чрезмерному воспалению в дыхательных путях и ухудшению функции легких после введения бронходилататора. 80 Эти наблюдения показывают, что хроническое употребление диеты с высоким содержанием жиров может способствовать увеличению риска как ожирения, так и астмы.

Статус пациента по витамину D также может нарушить взаимосвязь между статусом ожирения и риском астмы. Достаточность витамина D связана со здоровой диетой, богатой рыбой и обогащенными цельными злаками, а также связана с пребыванием на солнце во время активного отдыха. Мы обнаружили, что гиповитаминоз D широко распространен у детей с плохо контролируемой астмой, и что уровни в сыворотке значительно отрицательно коррелируют с ИМТ (Lang, неопубликовано). Низкие уровни 25-гидрокси витамина D (25 (OH) D) могут увеличить риск астмы за счет нескольких биологически вероятных механизмов, включая нарушение выведения респираторных патогенов и снижение созревания и функционирования супрессорных Т-клеток и гладкомышечных клеток дыхательных путей.81 Несколько когорт новорожденных, оценивающих уровни 25 (OH) D в рационе матери или пуповинной крови, предположили повышенный риск развития симптомов астмы у детей. 82–84 Вполне возможно, что низкий уровень 25 (OH) D может в определенной степени влиять на риск астмы среди детей с ожирением. Однако необходимы дальнейшие исследования.

Малоподвижный образ жизни

Сидячий образ жизни является фактором риска ожирения и вероятным фактором, приводящим к астме. 85,86 Дети с избыточным весом меньше переносят рутинных физических нагрузок, чем их худые сверстники. 87 Повторяющиеся упражнения способствуют гипервентиляции, циклическому растяжению гладких мышц дыхательных путей и бронходилатации. Таким образом, упражнения и изнурительные игры могут защитить от развития астмы. Лукас и др. выразили обеспокоенность тем, что в прошлых когортных исследованиях не проводился адекватный контроль снижения физической активности и что снижение активности может способствовать риску астмы. 88 Кастро-Родригес указал, что точные измерения физических упражнений и просмотра телевизора, а также другие потенциальные факторы (например, воздействие табака и семейный анамнез), возможно, потребуется измерить более точно, чтобы распутать взаимосвязь между уровнем активности, ожирением и астмой. 89

Общая генетика

Было бы также рационально предположить, что ожирение и астма имеют общее генетическое происхождение. 25,90 Наше настоящее генетическое понимание основано на обнаружении связи между фенотипами ожирения и астмы и вариантами генов-кандидатов. Например, были идентифицированы несколько многообещающих областей генома, которые содержат гены, связанные как с ожирением, так и с астмой (5q23-32, 6p21-23, 11q13 и 12q13-24). 24,25,90–94 Только пять генов имеют полиморфизм, связанный как с ожирением, так и с астмой. 95,96 К ним относятся ген β2-адренергического рецептора (ADRB2), ген TNFα, ген лимфотоксина-α (LTA), ген рецептора витамина D (VDR) и протеинкиназа C-α (PRKCA). Необходимо дальнейшее исследование этих и других генетических локусов среди когорт с ожирением и без, а также с астмой и без нее.чтобы лучше понять природу связи ожирения и астмы.

Эндотип ожирения и астмы у детей

В настоящее время среди клиницистов и исследователей нет единого мнения. влияет ли ожирение на характеристики астмы у детей. Я изучу текущие данные о тяжести, статусе атопии, окислении и воспалении в дыхательных путях, механике легких и реакции на спасательную и контролирующую терапию астмы у детей с ожирением и без ожирения.

Степень тяжести астмы

В настоящее время нет единого мнения о том, страдают ли дети с ожирением и астмой более серьезной болезнью. Степень тяжести описывает внутреннюю интенсивность процесса заболевания и включает нарушение образа жизни, риск обострения и уровень терапии, необходимой для контроля симптомов. 97 Некоторые отчеты предполагают, что астма более тяжелая среди детей с ожирением, 38,98–105, в то время как другие не обнаружили реальной разницы. 106–111 В двух крупных популяционных исследованиях сообщалось о большей тяжести астмы у страдающих ожирением астматиков на основании сообщений о симптомах у пациентов или сообщений врача о диагностической серьезности. 38,103 Хотя эти результаты получены в результате превосходных эпидемиологических исследований, они отражают субъективные анкеты или диагнозы врача, а не объективные измерения астмы, и поэтому могут быть подвержены ошибкам.Дети и взрослые, страдающие астмой, страдающие ожирением, обычно сообщают о снижении качества жизни, связанного с астмой, по сравнению с астматиками с нормальным весом. 98,104,112,113 Однако, когда хорошо фенотипированные педиатрические когорты исследуются на предмет влияния ожирения на тяжесть заболевания с использованием объективных критериев, можно обнаружить очень небольшую разницу в тяжести астмы. 106,111,114 Недавно мы описали когорту детей и подростков школьного возраста с астмой в легкой форме. 115 У тучных подростков были очень похожие сообщения о симптомах по сравнению с их сверстниками, не страдающими ожирением, в то время как у тучных астматиков в возрасте 6–11 лет симптомы астмы улучшились по сравнению с худыми.Когда хорошо фенотипированные педиатрические когорты исследуются на предмет влияния ожирения на тяжесть заболевания с использованием объективных критериев, можно обнаружить очень небольшую разницу в степени тяжести астмы. 106,111,114 Недавно мы описали когорту детей и подростков школьного возраста с астмой в легкой форме. 115 У тучных подростков отмечались очень похожие симптомы симптомов по сравнению с их сверстниками, не страдающими ожирением, в то время как у тучных астматиков в возрасте 6–11 лет симптомы астмы улучшились по сравнению с худыми.Когда хорошо фенотипированные педиатрические когорты исследуются на предмет влияния ожирения на тяжесть заболевания с использованием объективных критериев, можно обнаружить очень небольшую разницу в тяжести астмы. 106,111,114 Недавно мы описали когорту детей и подростков школьного возраста с астмой в легкой форме. 115 У тучных подростков были очень похожие сообщения о симптомах по сравнению с их сверстниками, не страдающими ожирением, в то время как у тучных астматиков в возрасте 6–11 лет симптомы астмы улучшились по сравнению с худыми.

В четырех недавних отчетах оценивалась степень тяжести астмы в условиях неотложной медицинской помощи среди детей с ожирением. 101,102,107,108 Ожирение было связано со значительно более высокой частотой госпитализаций (34% против 25%). 102 Однако степень тяжести астмы с использованием модифицированного показателя легочного индекса была одинаковой у страдающих ожирением и у худых астматиков. Ginde et al., Используя аналогичный индекс, также не обнаружили большей тяжести астмы среди детей с ожирением в условиях острого заболевания. 107 Людер обнаружил, что астматики с ожирением с большей вероятностью принимали большее количество лекарств от астмы, 105 в то время как Варгас этого не делал. 100 Мы обследовали 10 291 худощавого ребенка с ожирением, у которого была диагностирована астма, в четырех детских клиниках детской астмы Nemours Children's Clinic за 10-летний период.Мы обнаружили небольшое, но статистически значимое увеличение шансов на диагноз тяжелой астмы и расширенное лечение (стадия лечения EPR-3 5 или выше) у тучных и худых детей с астмой (Lang, неопубликовано). Однако у детей с ожирением, страдающих астмой, наблюдаемых в нашей клинике, вероятность обострения не была выше. В целом данные у детей не предполагают, что ожирение приводит к более высокому риску тяжелого обострения.

Другой важный фактор, влияющий на тяжесть астмы, - это уровень терапии, необходимый для контроля симптомов. Данные показывают, что астматиков, страдающих ожирением, по крайней мере так же трудно контролировать, как и их худых коллег, а в некоторых отчетах для взрослых они менее восприимчивы к традиционным методам лечения. 101,102,114,116–120 Данные свидетельствуют о том, что это снижение эффективности лечения может быть связано с истинной устойчивостью к глюкокортикостероидам. 116 Недавно Forno et al. показали, что дети с ожирением также могут быть менее восприимчивы к ингаляционным кортикостероидам. 121 Необходимы дополнительные исследования, чтобы оценить, как ожирение у детей влияет на реакцию на лекарства от астмы.

Функция легких

Взрослые астматики с ожирением обычно имеют схожую функцию легких (или умеренное снижение жизненной емкости легких) и чувствительность к бронходилататорам по сравнению с худыми астматиками. 114,122 В меньшем количестве исследований сообщалось о результатах спирометрии у худых и страдающих ожирением детей с астмой. В отличие от взрослых, ожирение, по-видимому, не приводит к существенному снижению жизненной емкости или общей емкости легких, 98,104,106,109 и в некоторых сообщениях может быть связано с увеличением объема и емкости легких. 123 Однако у тучных детей с астмой может быть легкое обструктивное нарушение проходимости дыхательных путей, 22,105,111,115,124, хотя это не универсальное открытие. 98,106,109,125

Гиперреактивность дыхательных путей (AHR) - это чрезмерное сужение, вызванное безобидными раздражителями, и является важным фенотипическим компонентом истинной астмы. И AHR, и реакция на бронходилататор коррелируют с воспалением дыхательных путей 126–128 и помогают оценить контроль астмы и риск обострения в будущем. Дети с ожирением, страдающие астмой, по-видимому, имеют такую ​​же или даже меньшую реакцию на бронхопровокацию по сравнению с худыми детьми-астматиками. 98 Кроме того, у тучных детей, страдающих астмой, реакция на бронходилататоры похожа или даже снижена (104,111,125) по сравнению с худыми. Эти результаты предоставляют некоторые доказательства того, что связанный с ожирением риск новой астмы и возможное увеличение тяжести астмы не связаны с увеличением традиционного воспаления дыхательных путей. Вместо,более вероятно, что симптомы ожирения у детей связаны с большей обструкцией дыхательных путей.

Атопия

Хотя есть некоторые сообщения о том, что ожирение является фактором риска атопии среди девочек-подростков, ожирение 129–131, по-видимому, не увеличивает риск атопии постоянно. Наборы данных как ISAAC, так и NHANES III не показали никакой связи между ожирением и атопией. 132 133

Воспаление дыхательных путей

Измерение воспаления дыхательных путей у страдающих ожирением пациентов с астмой является областью, требующей дальнейшего изучения. В настоящее время мало доказательств того, что ожирение приводит к более выраженному аллергическому воспалению дыхательных путей у детей. Уровни оксида азота в выдыхаемом воздухе (суррогат эозинофильного воспаления) у детей с ожирением и астмой могут быть такими же или даже меньшими по сравнению с аналогичными показателями худощавости. 134–138 Несколько исследований у взрослых астматиков, страдающих ожирением, показали снижение эозинофильного воспаления по сравнению с аналогичными показателями худощавости. 112113 детей с ожирением, астмой, у которых не было приподнятых дыхательных путей ЛТБ 4. 134 Недавние исследования взрослых показывают, что ожирение может усиливать нейтрофильное воспаление дыхательных путей 139 и системную продукцию лейкотриенов, 140 хотя это не было изучено у детей. Поскольку ингаляционные стероиды обычно неэффективны против нейтрофильного воспаления, открытие нейтрофильного воспаления у страдающих ожирением астматиков согласуется с данными о снижении эффективности кортикостероидов при ожирении.

Воспаление, вызванное лейкотриенами, может играть более заметную роль в фенотипе астмы с ожирением. У пациентов с ожирением может повышаться выработка лейкотриенов. 140,141 Есть также предварительные доказательства того, что гены, более распространенные среди людей с ожирением, могут влиять на лейкотриеновый путь. Ранее мы определили частоты аллелей полиморфизма промотора добавления / удаления в гене ALOX5 в популяции худых и страдающих ожирением астматиков. 142,143 Относительный риск ожирения у лиц, несущих вариантный аллель, составлял 2,04 по сравнению с носителями дикого типа ( стр.= 0,0165; Lang, не опубликовано). Разумно предположить, что люди с ожирением, не страдающие астмой, могут иметь повышенный риск развития астмы, отчасти из-за большей активации лейкотриенового пути. 142,144 Наконец, данные действительно предполагают, что относительный ответ на монтелукаст (антагонист лейкотриеновых рецепторов) действительно увеличивается с увеличением ИМТ. 145 Астма и ожирение - это состояния, сопровождающиеся избыточным окислительным стрессом. Уровень 8-изопростана в дыхательных путях, маркера окисления арахидоновой кислоты, повышен у взрослых астматиков с ожирением. 146 Избыточный окислительный стресс и травма, возможно, являются вторым механизмом, делающим фенотип ожирения и астмы менее чувствительным к терапии ингаляционными кортикостероидами.

Хотя точная природа фенотипа ожирения и астмы у детей далеко не ясна, некоторые закономерности появляются (Таблица 1). Кроме того, факторы пациента, такие как возраст, возраст начала астмы, пол, раса и другие факторы, могут влиять на влияние ожирения на фенотип астмы.

Таблица 1.

Эндотип тучной астмы у детей

Характерная черта Общий аллергический фенотип Фенотип ожирения
СтрогостьПеременнаяСообщения о похожих или усиленных симптомах; снижение качества жизни
НачалоРаннее начало, обычно до 6 летВариабельное начало, может быть в детстве
АтопияОчень распространенреже
Воспаление дыхательных путейЭозинофильный, повышенный FENOТребуется больше данных; может быть смешан с более высоким нейтрофильным компонентом / уменьшенным FENO
Функция легкихЭпизодическая обструкция дыхательных путей; переменное ремоделированиеНормальный ФЖЕЛ, переменное снижение ОФВ1 / ФЖЕЛ; реконструкция неизвестна
Бронходилататорный ответОчень распространенОбщий; немного уменьшен по сравнению с наклонами
Бронхопровокация / AHRОбычно присутствуетЧасто присутствует, может быть меньше по сравнению с наклонами
Восприятие воздушного потока-Больше у детей; † снижается у взрослых †
Ответ на терапиюСтероидная резистентность обычно редкоСтероидная резистентность может быть более распространенной; LTRA может быть полезным
Общие сопутствующие заболеванияАллергический ринит, экзема, синусит, беспокойство, ГЭРГиперинсулинемия, повышенные триглицериды, ЛПНП; тревога / депрессия, GER
РазрешениеРекомендации NAEPP / GINAРекомендации NAEPP / GINA, потеря веса улучшает контроль астмы
Прочие соображения Рассмотрите возможность направления к зарегистрированному диетологу для оценки потребления и достаточности витамина D; потребление жира

AHR: гиперреактивность дыхательных путей; FENO: оксид азота фракционного выдоха; ФЖЕЛ: форсированная жизненная емкость легких; FEV: объем форсированного выдоха; LTRA: антагонист лейкотриеновых рецепторов; ГЭР: гастроэзофагеальный рефлюкс; ЛПНП: липопротеины низкой плотности; † по сравнению с людьми, не страдающими ожирением; NAEPP: Национальная программа обучения и профилактики астмы; GINA: Глобальная инициатива по астме.

Потеря веса

Действующие рекомендации рекомендуют похудеть как взрослым, так и детям с избыточным весом и астмой. Данные у взрослых обнадеживают. 147–151 Однако исследований с участием детей, определяющих влияние потери веса на астму, не проводилось. Из исследований на взрослых лишь немногие были посвящены астме как первичному результату (таблица 2). Большинство исследований имело методологические ограничения, включая небольшой размер выборки и нечеткие диагностические критерии для случаев астмы. Наиболее часто отмечаемые улучшения после похудания заключались в субъективном сообщении о симптомах астмы, использовании спасательных препаратов и качестве жизни. 151 Может быть важно отметить, что хирургическая потеря веса привела к уменьшению объема легких и уменьшению симптомов астмы,но до сих пор не продемонстрировало последовательного улучшения специфических для астмы исходов, таких как реактивность дыхательных путей или обструкция дыхательных путей. На основании исследований, проведенных на сегодняшний день, трудно определить общие улучшения в кардиореспираторном здоровье, которые обычно связаны с потерей веса в результате улучшений, связанных с астмой. Диксон и др. недавно сообщили о 23 взрослых астматиках, перенесших (в основном по Ру) операцию по снижению веса. После операции у пациентов в среднем отмечалась значительная потеря веса, улучшались симптомы астмы и объем легких, а также снижалась реактивность дыхательных путей. Снижение веса не привело к значительным изменениям в обструкции воздушного потока, измеренной с помощью FEV1 / FVC. Снижение веса, вызванное хирургическим вмешательством, также было связано с увеличением лимфоцитов бронхоальвеолярного лаважа (БАЛ), сыворотки и адипонектина БАЛ. Интересно,Снижение веса среди пациентов с астмой с повышенным уровнем IgE не улучшило обструкцию дыхательных путей или реактивность дыхательных путей, две основные характеристики астмы.

Таблица 2.

Ключевые исследования по снижению веса у пациентов с астмой

Предметы Вмешательство Потеря веса Исход астмы
Хирургические вмешательства
Макгрегор (1993) 174N = 40, в основном женщины, 23–68 лет.Шунтирование желудка или гастропластикаСреднее значение ИМТ увеличилось с 46 до 30 за 4 года.Пациент сообщил об улучшении тяжести симптомов.
Диксон (1999) 175N = 32, в основном женщиныБандажирование желудкаСредний ИМТ увеличился с 46 до 33Улучшение оценки симптомов, снижение потребности в лекарствах от астмы
Энели (2007) 151Систематический обзор15 соответствующих исследований, посвященных бариатрической хирургии или ограничению калорийностиЗначительныйВсе 15 исследований отметили улучшение по крайней мере в одном показателе исхода - в основном, сообщении о симптомах
Диксон (2011) 176N = 23, 21/23 женщины,20/23 Roux-en-YИМТ снизился на 27% (с 51 до 37).Улучшенные объемы легких (FVC, FEV1), отсутствие изменения препятствия воздушному потоку; улучшились симптомы; снижение реактивности дыхательных путей у пациентов с нормальным IgE
Диеты с низким содержанием калорий
Хакала (2000) 152N = 14, в основном женщины8 недель ИМТ снизился на 14%, с 37 до 32.Улучшенные пиковые потоки; Сниженная изменчивость и суточная изменчивость PF, сырая и FEF / FVC.
Стениус-Аарниала (2000) 149N = 19, в основном женщины8 недель Снижение веса на 14,5%Улучшение ОФВ1 и ФЖЕЛ, улучшение симптомов; уменьшение количества приемов спасательных препаратов и обострений
Аарон (2004) 150N = 24, в основном женщины6 месяцев по 900 Ккал / день плюс консультацииСредняя потеря веса на 20 кг за 6 месяцевУлучшенные объемы легких (FVC, FEV1); отсутствие изменений в препятствии или реактивности воздушного потока

FEF - поток форсированного выдоха; PF, пиковый расход.

Было опубликовано меньше исследований, оценивающих влияние снижения веса за счет ограничения калорий на исходы астмы. Когда пациенты с астмой, страдающей ожирением, теряли вес с ограничением в питании, исследования документально подтвердили улучшение объективных маркеров стабильности дыхательных путей и обструкции дыхательных путей, 149,152, а также симптомов астмы, использования спасательных препаратов и риска обострения астмы. Эти данные обнадеживают и предполагают, что либо снижение калорийности, либо изменение определенных компонентов диеты с ожирением могут улучшить исходы астмы, помимо положительного эффекта снижения веса. Однако крайне необходима дальнейшая работа в этой области, особенно с участием детей и с привлечением более крупных когорт астматиков с хорошо изученными заболеваниями.

Хотя влияние потери веса на детей с ожирением и астмой не изучено должным образом, потеря веса является рекомендацией Доказательства B в отчете Экспертной группы 3 (EPR-3). 97

Соображения по управлению

Фармакотерапия

Текущие исследования не подтверждают серьезных отклонений от текущих рекомендаций GINA и NHLBI EPR-3 при рассмотрении лечения ребенка с астмой, страдающим ожирением. Тем не менее, недавние исследования могут предоставить важные сведения для клинициста, лечащего пациента с астмой, страдающим ожирением. Данные свидетельствуют о том, что ожирение может притупить реакцию на ингаляционные кортикостероиды 116,118,145 и низкие дозы теофиллина 114, а пациенты с ожирением могут более положительно (по сравнению с людьми, не страдающими ожирением) реагировать на монтелукаст. 145 Глюкокортикоиды подавляют экспрессию воспалительных генов (частично) за счет активации фосфатазы MAP-1, которая негативно регулирует сигнальные пути митоген-активируемой протеинкиназы. Следовательно, MKP-1 обычно является приемлемым маркером передачи сигналов стероидами и его реакции. Подобные результаты слабого стероидного ответа наблюдались и среди воспалительных клеток дыхательных путей.Мало что известно, присутствуют ли те же механизмы у детей. Недавний отчет предлагает возможное генетическое объяснение этого паттерна снижения стероидного ответа, который также может быть связан с усиленным ответом на монтелукаст. 153 Эти данные в сочетании с доказательствами высокой приверженности, 154 позволяют предположить, что монтелукаст может быть особенно полезен у пациентов с астматическим ожирением.

Сопутствующие заболевания

Поскольку область нарушения оценки астмы проистекает из субъективных симптомов и качества жизни, клиницисты должны уделять внимание связанным с ожирением последствиям, которые могут взаимодействовать с симптомами астмы и качеством жизни. Некоторые пациенты с ожирением, гастроэзофагеальным рефлюксом и кашлем могут улучшиться с помощью антирефлюксных препаратов, хотя эмпирическое лечение «тихого» гастроэзофагеального рефлюкса не кажется оправданным. 155 Клиницисты должны поддерживать высокий индекс подозрений на нарушение дыхания во сне и метаболический синдром. Наконец, депрессия с тревогой связана как с ожирением, так и с астмой, и на нее часто не обращают внимания. 156 По этим причинам некоторым детям, страдающим астмой, страдающим ожирением, может потребоваться более интенсивное обучение самоуправлению и помощь в наставничестве и соблюдении режима лечения. Поскольку настроение может повлиять на самообладание,план лечения астмы в домашних условиях, в котором учитываются все сопутствующие заболевания пациента, может быть наиболее эффективным.

Наиболее универсально эффективный план лечения детей с ожирением и стойкой астмой по-прежнему включает потерю веса, ежедневные упражнения и повторное обучение астме о плане контроля астмы, технике ингаляций и избегании триггеров. Фармакологическая контролирующая терапия с использованием ингаляционных кортикостероидов и модификаторов лейкотриенов должна быть терапией первой линии. Вариабельность ответа, вероятно, будет существовать среди астматиков с ожирением, как и среди худых астматиков. 157 Из-за плоской кривой доза-ответ и резистентности к стероидам, наблюдаемой у астматиков с ожирением, начальная повышающая терапия астматиков с ожирением с плохим контролем должна включать ИКС плюс монтелукаст. Однако, независимо от выбранной ступенчатой ​​терапии, тщательное наблюдение за пациентом критически важно для переоценки и повторения правильных методов ингаляции, контроля веса, диеты с низким содержанием жиров, ежедневных упражнений,и мониторинг симптомов астмы и побочных эффектов лекарств.

Диетические вмешательства

Центры по контролю и профилактике заболеваний (CDC) и министерство сельского хозяйства США настоятельно рекомендуют детям придерживаться сбалансированной диеты, как правило, с низким содержанием насыщенных жиров и с половиной своей тарелки еды, состоящей из фруктов и овощей. 158 Однако многим детям и семьям сложно выполнить эти рекомендации. Помимо поддержки наших коллег по первичной медико-санитарной помощи и общественного здравоохранения и напоминания пациентам, страдающим астмой, об этих ключевых инициативах в области здравоохранения, мы, как специалисты по астме, должны знать о влиянии диеты и веса на тяжесть врожденной астмы и реакцию на терапию (Таблица 3 ).

Таблица 3.

Целевые уровни и суточная диета для детей и подростков

Меры Дети школьного возраста Подростки
Калорий в день 116002000 г.
ИМТ%15–85 процентиль15–85 процентиль
Ежедневная активность 260 минут60 минут
Насыщенные жиры5–20% дневной нормы калорийности5–20% дневной нормы калорийности
Рыба с высоким содержанием омега-3 жирных кислот 38 унций (2 порции)8 унций (2 порции)
Омега-6 жирные кислоты10–12 г11–16 г
Витамин Д600 МЕ (15 мкг)600 МЕ (15 мкг)
Витамин А1333 МЕ2000–3000 МЕ
Витамин Е7–10 МЕ11–15 МЕ
Витамин C25 мкг45–75 мкг
Селен30–40 мкг40–60 мкг

Изменено Советом по пищевым продуктам и питанию Института медицины Национальных академий наук. 1. Рекомендации по ежедневному потреблению калорий зависят от возраста, пола, физической активности, размера тела и других факторов. Для детей школьного возраста рекомендуется, чтобы 8-летняя девочка занималась 30–60 минут в день. Подросткам рекомендуется 14-летняя девочка, выполняющая 30–60 минут в день. Более конкретные рекомендации можно найти на сайте http://www.choosemyplate.gov/. 2: Физическая активность от умеренной до высокой. Для малышей и маленьких детей рекомендуется возраст до 120 минут в день. 3: в основном лосось, тунец, форель и рыба-меч.

Есть данные, свидетельствующие о том, что поддержание нормального уровня ключевого антиоксиданта может быть полезным для поддержания контроля над астмой. У детей с астмой и низким уровнем антиоксидантов в крови контроль симптомов снижен. Когда были предприняты интервенционные испытания с добавлением только одного витамина, результаты оказались неутешительными. 159–161 Однако вмешательство с применением комбинации антиоксидантов было более успешным. 162,163 Точно так же было показано, что прием витаминов A, C и E вместе улучшает вызванное озоном бронхоспазм. 164 Еще слишком рано рекомендовать ежедневный прием поливитаминов с антиоксидантами для лечения астмы. Тем не менее, побуждая пациентов с плохим контролем симптомов придерживаться более здоровой диеты с учетом текущих рекомендаций по витаминам A, C, E,а селен может быть полезен для контроля астмы.

Витамин Д

В настоящее время данные обнадеживают в отношении потенциального будущего использования добавок витамина D в качестве адъювантной терапии стойкой астмы. Хотя необходимы дополнительные исследования, фундаментальные исследования показывают, что витамин D может иметь важное значение для защиты от вирусов, 165,166 уменьшения вызванного вирусами воспаления дыхательных путей 167 и ответа на стероидную терапию. 168–170 Данные поперечного сечения у детей предполагают значительную отрицательную связь между 25 (OH) D и симптомами астмы, 171, 172, и значительную положительную связь между 25 (OH) D и функцией легких и ответом на стероиды. 169 Одно продолжительное исследование у детей показало повышенный риск обострения астмы у детей с недостаточностью витамина D (25 (OH) D ≤30 нг / мл).Исследователи давали детям с устойчивой астмой либо ингаляционные стероиды плюс плацебо, либо ингаляционные стероиды плюс 500 МЕ витамина D3 в день в течение 6 месяцев. Они обнаружили, что у пациентов, получавших D3, частота обострений астмы значительно снижалась. 173 Однако в настоящее время данных еще недостаточно, чтобы рекомендовать добавки сверх стандартной суточной нормы. Однако многие дети с астмой имеют низкий уровень витамина D. Для многих детей с трудноизлечимой персистирующей астмой клиницисты должны рассматривать гиповитаминоз D как потенциальный фактор. Именно для этих трудно контролируемых пациентов соблюдение рекомендуемых норм потребления витамина D (600 МЕ / день для детей от 1 до 18 лет) и сывороточной концентрации 25 (OH) D>30 мг / мл (>50 нмоль / L) может быть наиболее важным (Таблица 4). Лучшие диетические источники витамина D - жирная рыба,жир печени рыб и обогащенные продукты, такие как молоко, апельсиновый сок, йогурт и хлопья для завтрака.