Przydatność określania stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu w ocenie stopnia ciężkości astmy u dzieci

• Authors: Anna Mierzejewska , Maria Jodłowska , Anna Kućko , Katarzyna Rybak , Malwina Sołtysiak , Sylwia Sroka , Bolesław Kalicki

Title variants

EN

Usefulness of determining exhaled nitric oxide levels for the assessment of asthma severity in children

• Languages of publication: EN PL

Abstracts

EN

Asthma is a common disease, occurring increasingly among both children and adults. It is defined as a chronic inflammatory disease, characterized by hyperresponsiveness and reversible bronchial obstruction. The diagnosis of asthma in children is currently based mainly on clinical and spirometric evaluation as well as on the assessment of response to anti-inflammatory treatment. Currently there are ongoing discussions on the choice of optimal diagnostic and staging methods. Therefore, the measurement of the levels of exhaled nitric oxide (FeNO) is being seen as a viable option. The results of the measurement are obtained easily and non-invasively. High variability in the levels depending on both environmental factors and patient cooperation is a disadvantage of the test. The aim of this study was to determine the relationship between the levels of exhaled nitric oxide and the severity of asthma based on spirometric outcomes. A total of 141 children aged 5–17 years, including 35 patients diagnosed with asthma, among whom eight were in the stage of exacerbation, were qualified for the study. The control group consisted of 106 children admitted to the hospital for other reasons, with the exception of respiratory diseases. Spirometry and FeNO measurements were performed. No statistically significant differences were found between FeNO levels in patients with asthma or asthma exacerbations and the control group. The highest variation of FeNO levels was observed in the control group, indicating intersubject and factor variability of FeNO levels in exhaled gases. Although the utility of FeNO levels as an indicator of the severity of airway inflammation has been demonstrated in numerous studies, this study questions the usefulness of this parameter as a marker of asthma severity. This is probably due to the large intersubject variations in the concentration of exhaled NO, depending on patient cooperation and clinical status (and thus the accuracy of spirometry) and the fact that FeNO is affected by multiple other factors, such as diet rich in nitrogen compounds, hyperventilation, viral infections, tobacco smoke, airway pH. Only some of these factors can be eliminated, which renders the interpretation of FeNO concentration much more difficult and almost excludes its use in the diagnostics and monitoring of asthma on a large scale.

PL

Astma jest powszechnym, coraz częstszym schorzeniem, występującym zarówno u dzieci, jak i u dorosłych. Definiuje się ją jako przewlekłą chorobę zapalną, cechującą się nadreaktywnością i odwracalną obturacją oskrzeli. Rozpoznanie astmy u dzieci opiera się obecnie przede wszystkim na ocenie klinicznej i spirometrycznej, a także na ocenie odpowiedzi na zastosowane leczenie przeciwzapalne. Nadal trwają dyskusje nad wyborem optymalnych metod diagnostyki i oceny zaawansowania schorzenia – w tym kontekście rozważa się pomiar stężenia tlenku azotu w wydychanym powietrzu (FeNO). Stężenie tlenku azotu, jako regulatora czynności układu oddechowego i związku biorącego udział w patogenezie astmy, koreluje z poziomem innych markerów stanu zapalnego. Wynik pomiaru uzyskuje się w sposób łatwy i nieinwazyjny. Wadą badania jest duża zmienność stężenia w zależności od czynników środowiskowych i współpracy pacjenta. Celem pracy była ocena zależności między stężeniem tlenku azotu w wydychanym powietrzu a stopniem ciężkości astmy określanym na podstawie wyniku badania spirometrycznego. Do badania zakwalifikowano 141 dzieci w wieku 5–17 lat, wśród nich 35 pacjentów z rozpoznaniem astmy, w tym ośmiu w stadium zaostrzenia choroby. Grupę kontrolną tworzyło 106 dzieci przyjętych do Kliniki z innych przyczyn, z wyłączeniem chorób układu oddechowego. Wykonywano badanie spirometryczne i pomiar FeNO. Nie stwierdzono istotnej statystycznie różnicy między FeNO w astmie i jej zaostrzeniu a wynikami pomiarów w grupie kontrolnej. Zróżnicowanie rezultatów okazało się największe w grupie kontrolnej, co wskazuje na osobniczą i czynnikową zmienność zawartości tlenku azotu w gazach wydychanych. Choć liczne badania wykazały użyteczność pomiaru FeNO jako wskaźnika nasilenia procesu zapalnego dróg oddechowych, niniejsze badanie podaje w wątpliwość przydatność omawianego parametru jako markera stopnia zaawansowania astmy. Wynika to zapewne z dużej zmienności osobniczej stężenia NO w powietrzu wydychanym w zależności od stopnia współpracy pacjenta i jego stanu klinicznego (a co za tym idzie stopnia poprawności wykonania badania spirometrycznego) oraz z tego, że na FeNO wpływa wiele czynników: dieta bogata w związki azotu, hiperwentylacja, infekcje wirusowe, dym tytoniowy, pH w drogach oddechowych. Jedynie część tych czynników można wyeliminować, co znacznie utrudnia interpretację wyników pomiarów FeNO i niemal wyklucza ich zastosowanie w diagnostyce czy monitorowaniu na szeroką skalę.

Keywords

EN

asthma; astma; children; diagnostics; diagnostyka; dzieci; nitric oxide; spirometria; spirometry; tlenek azotu

Discipline

• MEDICINE: MEDICINE

• Publisher: Medical Communications
• Journal: Pediatria i Medycyna Rodzinna
• Year: 2015
• Volume: 11
• Issue: 2
• Pages: 186–196

Contributors

author

Anna Mierzejewska

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

author

Maria Jodłowska

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

author

Anna Kućko

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

author

Katarzyna Rybak

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

author

Malwina Sołtysiak

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

author

Sylwia Sroka

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

author

Bolesław Kalicki

• Klinika Pediatrii, Nefrologii i Alergologii Dziecięcej, Centralny Szpital Kliniczny Ministerstwa Obrony Narodowej, Wojskowy Instytut Medyczny, Warszawa, Polska. Kierownik Kliniki: dr hab. n. med. Bolesław Kalicki

References

• 1. Jaffrey S: Tlenek azotu. In: Katzung BG, Masters SB, Trezor AJ (eds.): Farmakologia ogólna i kliniczna. Vol. 1, Wydawnictwo Czelej, Lublin 2012: 377–384.
• 2. Ziętkowski Z, Ziętkowska E, Bodzenta-Łukaszyk A: Kliniczne znaczenie pomiarów stężenia tlenku azotu w powietrzu wydychanym w chorobach układu oddechowego. Alerg Astma Immun 2009; 14: 215–222.
• 3. Carroll W, Ruggins N: Managing childhood asthma: clinical experience with the measurement of fractional exhaled nitric oxide (FeNO). Paediatr Child Health 2014; 24: 260–263.
• 4. Lewandowicz AM, Pawliczak R: Znaczenie metabolizmu argininy w astmie oskrzelowej. Postepy Hig Med Dosw (Online) 2007; 61: 156–166.
• 5. Sokołowska M, Włodek L: Dobre i złe strony tlenku azotu. Folia Cardiol 2001; 8: 467–477.
• 6. Ziętkowski Z: Tlenek azotu w powietrzu wydychanym – praktyczne zasady wykonywania oraz interpretacji wyników. Alergia 2010; 1: 29–33.
• 7. Turner S: Exhaled nitric oxide and the management of childhood asthma – yet another promising biomarker “has been” or a misunderstood gem. Paediatr Respir Rev 2015; 16: 88–96.
• 8. Gjurow-Podlecka D, Majak P, Kałuzińska-Parzyszek I et al.: Stężenie tlenku azotu w powietrzu wydychanym koreluje ze zmianą FEV1 w próbie odwracalności obturacji oskrzeli u dzieci chorych na astmę. Alerg Astma Immun 2010; 15: 203–207.
• 9. Boros P: Spirometria w świetle wytycznych ATS/ERS i PTChP oraz standardów GINA 2007 i GOLD 2007. Przew Lek 2008; 1: 32–33.
• 10. Jasik A, Marcinowska-Suchowierska E: Badanie spirometryczne w praktyce lekarza rodzinnego. Post Nauk Med 2007, 4: 125–129.
• 11. Jaworska J, Zagórska W, Feleszko W: Przydatność spirometrii i testów prowokacji oskrzeli u dzieci. Współczesna Alergologia Info 2009; 4: 170–175.
• 12. Chmielewska-Szewczyk D: Diagnostyka astmy u dzieci. Alergia 2007; 2: 4–8.
• 13. Siergiejko Z, Siergiejko G, Siergiejko P at al.: Spirometria – samodzielne poprawne wykonanie badania. Alergia 2013; 3: 49–56.
• 14. Tomalak W, Radliński J, Czajkowska-Malinowska M: Oscylometria impulsowa w ocenie stanu drobnych dróg oddechowych. Prz Elektrotech 2014; 90: 157–159.
• 15. Zawadzka-Krajewska A: Trudności w rozpoznawaniu astmy u małych dzieci. Alergia 2006; 4: 19–20.
• 16. Zalecenia Polskiego Towarzystwa Chorób Płuc dotyczące wykonywania badań spirometrycznych. Pneumon Alergol Pol 2006; 74: supl 1.
• 17. Global Lung Function Initiative. Available from: www.lungfunction.org.
• 18. Quanjer PH, Stanojevic S, Cole TJ et al.; ERS Global Lung Function Initiative: Multi-ethnic reference values for spirometry for the 3–95 year age range: the global lung function 2012 equations. Eur Respir J 2012; 40: 1324–1343.
• 19. Global Initiative for Asthma: Global strategy for asthma management and prevention. Revised 2014. Available from: www.ginasthma.org.
• 20. Berkman N, Avital A, Breuer R et al.: Exhaled nitric oxide in the diagnosis of asthma: comparison with bronchial provocation tests. Thorax 2005; 60: 383–388.
• 21. Wan KS, Chiu WH, Yang W: Asthma diagnosis and severity monitoring in primary school children: essential role of sequential testing of exhaled nitric oxide. Allergol Immunopathol (Madr) 2014; 42: 439–443.
• 22. Sordillo JE, Webb T, Kwan D et al.: Allergen exposure modifies the relation of sensitization to fraction of exhaled nitric oxide levels in children at risk for allergy and asthma. J Allergy Clin Immunol 2011; 127: 1165–1172.e5.
• 23. Kłak A, Krzych-Fałta E, Samoliński B: Rola tlenku azotu w stanie zapalnym dróg oddechowych. Alerg Astma Immun 2013; 18: 91–96.
• 24. Dweik RA, Boggs PB, Erzurum SC 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: 602–615.
• 25. Silvestri M, Spallarossa D, Battistini E et al.: Dissociation between exhaled nitric oxide and hyperresponsiveness in children with mild intermittent asthma. Thorax 2000; 55: 484–488.
• 26. Kaczmarek M: Ocena parametrów klinicznych, spirometrycznych i stężenia tlenku azotu w powietrzu wydychanym u dzieci chorych na astmę w czasie rocznej obserwacji prospektywnej. Rozprawa doktorska. Uniwersytet Medyczny w Poznaniu, Poznań 2012.
• 27. de Jongste JC, Carraro S, Hop WC et al.: Daily telemonitoring of exhaled nitric oxide and symptoms in the treatment of childhood asthma. Am J Respir Crit Care Med 2009; 179: 93–97.
• 28. Tworek D, Bocheńska-Marciniak M, Kupczyk M et al.: Brak korelacji między stężeniem tlenku azotu w powietrzu wydychanym (eNO) a klinicznymi wskaźnikami nasilenia choroby i jakością życia w grupie chorych na lekką i umiarkowaną astmę oskrzelową. Pneumonol Alergol Pol 2006; 74: 391–395. 29. Smith AD, Cowan JO, Brassett KP et al.: Use of exhaled nitric oxide measurements to guide treatment in chronic asthma. N Engl J Med 2005; 352: 2163–2173.
• 30. Langley EW, Gebretsadik T, Hartert TV et al.: Exhaled nitric oxide is associated with severity of pediatric acute asthma exacerbations. J Allergy Clin Immunol Pract 2014; 2: 618–620.e1.
• 31. Ratnawati R, Thomas PS: Exhaled nitric oxide in paediatric asthma. Chronic Respir Dis 2005; 2: 163–174.
• 32. Kharitonov SA, Barnes PJ: Exhaled markers of pulmonary disease. Am J Respir Crit Care Med 2001; 163: 1693–1722.

• Document Type: article