Airway Responsiveness and Inflammation in Young Children with Respiratory Symptoms

Show full item record

Permalink

http://urn.fi/URN:ISBN:978-951-51-0514-1
Title: Airway Responsiveness and Inflammation in Young Children with Respiratory Symptoms
Author: Kalliola, Satu
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Medicine, Institute of Clinical Medicine
Thesis level: Doctoral dissertation (article-based)
Abstract: Background: The diagnosis of asthma in young children is based mostly on symptoms. The need for objective methods for diagnosing asthma in this age group is therefore obvious. Lung function in preschool children can be assessed with impulse oscillometry (IOS), which involves no voluntary breathing manoeuvers. Because most children with asthma have normal baseline lung function, the use of bronchoprovocative tests may improve diagnostics. Fractional concentration of nitric oxide (FeNO) is suggested to be a good measure for airway inflammation, and the method is also available for preschoolers. Aims: To examine new methods for evaluating airway hyperresresponsiveness and inflammation in young children. Further aims were to study the effect of parental smoking on lung function and airway inflammation in wheezy children and whether children with severe exercise induced bronchoconstriction exhibit small airways dysfunction. Methods: A total of 272 children (3 to 8 years old), 231 with obstructive syndromes and 41 healthy controls, were examined. Children with various clinical characteristics were recruited: troublesome lung symptoms, a history of bronchopulmonary dysplasia (BPD), early wheezing symptoms and multiple-trigger wheezing. Airway hyperresponsiveness was evaluated with exercise test, methacholine and mannitol challenge tests using IOS. FeNO measurements with two different analyzers were examined. Parental reports and children s urinary cotinine measurements served to monitor exposure to environmental tobacco smoke. Results: Exercise test with IOS succesfully identified children with probable asthma, and the methacholine challenge test was able to differentiate children with probable asthma, BPD and early wheezing from the controls. The mannitol challenge test, however, was unable to distinguish between the study groups. Furthermore, children with severe exercise-induced bronchoconstriction (EIB) exhibited small airways dysfunction. A portable FeNO analyzer proved to be more difficult than a stationary device to use in young children. In addition, its poorer accuracy in low FeNO levels diminishes its feasibility in this age group. However, a portable analyzer differentiated children with asthma from the controls. Children with smoking mothers had poorer lung function and higher FeNO than children with non-smoking mothers. Urinary cotinine concentrations closely reflected reported smoking in the family. A father s smoking had no effect on children s FeNO or lung function. Conclusions: The exercise test with IOS succesfully identified children with probable asthma. The methacholine challenge test aids in evaluating airway hyperresponsiveness in young children, although its cut-off value for this age group requires re-evaluation. A portable FeNO analyzer can also serve as a screening tool in young children, because it differentiates asthmatics from the controls with reasonable accuracy. Children with severe exercise induced bronchoconstriction exhibited small airways dysfunction, which suggests that peripheral airways are involved even in young asthmatic children. Maternal smoking clearly deteriorates lung function and increases bronchial inflammation in young children with wheeze. This objective finding with cotinine measurements emphasizes current knowledge; young children should not be exposed to environmental tobacco smoke.Tausta: Pienillä lapsilla on paljon hengitystieoireita. Hengitysoireiden selvittely ja astmadiagnostiikka tässä ikäryhmässä perustuu enimmäkseen oireiden tulkintaan ja riskitekijöiden kartoitukseen. Leikki-ikäisen lapsen keuhkojen toimintaa voidaan tutkia oskillometrialla, joka ei vaadi lapselta suurta yhteistyökykyä. Valtaosalla astmaa sairastavista lapsista on normaali keuhkojen toiminta perustilassa, jolloin diagnostiikka voi täsmentyä keuhkoputkien supistumistaipumuksen määrityksellä. Uloshengityksen typpioksidipitoisuutta mittaamalla voidaan arvioida keuhkoputkien astmaattista tulehdusta. Erilaiset ärsykkeet, kuten tupakansavulle altistuminen, voivat vaikuttaa lapsen hengitysteiden astmaattiseen tulehdukseen ja keuhkojen toimintaan. Tavoitteet: Selvittää uusien menetelmien toimivuutta leikki-ikäisen lapsen keuhkoputkien supistumisherkkyyden ja astmaattisen tulehduksen arvioinnissa. Lisäksi tavoitteena oli tutkia vanhempien tupakoinnin vaikutusta lapsen keuhkojen toimintaan. Menetelmät: Tutkimukseen osallistui 272 (3-8-vuotiasta) lasta, joista 231 oli hengitystieoireisia ja 41 terveitä verrokkeja. Tutkimukseen osallistui astmaepäilyn vuoksi selvityksiin lähetettyjä, vastasyntyneenä bronkopulmonaalisen dysplasian (keskosen keuhkosairaus) sairastaneita sekä alle 2-vuotiaana toistuvista hengitysvaikeuksista kärsineitä lapsia. Keuhkoputkien supistumistaipumusta tutkittiiin ulkojuoksukokeella sekä metakoliini- ja mannitolialtistustestillä. Keuhkojen toiminta määritettiiin oskillometrialla. Keuhkoputkien astmaattista tulehdusta arvioitiin uloshengityksen tyypioksidipitoisuutta mittaamalla kahdella eri laitteella. Tupakansavulle altistumista monitoroitiin vanhempien täyttämällä kyselykaavakkeella sekä lasten virtsan kotiniinimäärityksellä. Tulokset: Ulkojuoksukoe oskillometriaseurannassa erotteli hyvin astmaoireista kärsineet lapset muista ryhmistä. Metakoliinialtistustesti osoitti keuhkoputkien supistumista kahdella kolmasosalla kaikista tutkituista lapsista, mutta hengitysoireista kärsineet lapset olivat sille herkempiä kuin kontrollilapset. Mannitolialtistustesti ei erotellut ryhmiä toisistaan. Lapsilla, joilla oli vaikein rasituksen aiheuttama keuhkoputkien supistumistaipumus, oli myös poikkeavuutta pienten ilmateiden toiminnassa. Uloshengityksen typpioksidin mittaaminen on vaikempaa kannettavalla mittarilla kuin isommalla laitteella, ja myös laitteen huonompi tarkkuus matalilla pitoisuuksilla rajoittaa sen käyttöä pienillä lapsilla. Tupakoivien äitien lapsilla oli huonompi keuhkojen toiminta ja enemmän keuhkoputkien astmaattista tulehdusta kuin tupakoimattomien äitien lapsilla. Isien tupakoinnilla ei ollut samanlaista vaikutusta lasten keuhkojen toimintaan. Virtsan kotiniinipitoisuudet kuvasivat hyvin vanhempien ilmoittamaa tupakointia kotona. Johtopäätökset: Ulkojuoksukoe yhdistetty oskillometriatutkimukseen on hyvä tutkimus leikki-ikäisen astmaoireiden selvittelyssä. Metakoliinialtistus on tämän tutkimuksen mukaan toimiva menetelmä keuhkoputkien supistumistaipumuksen selvittelyssä, mutta pienten lasten viitearvojen puuttuminen rajoittaa sen käyttöä tässä ikäryhmässä. Kannettavaa uloshengityksen typpioksidimittaria voidaan käyttää seulontamielessä myös pienillä lapsilla. Äitien tupakointi huonontaa astmaoireista kärsivien lasten keuhkojen toimintaa ja lisää keuhkoputkien astmaattista tulehdusta. Tämä objektiivinen löydös vahvistaa käsitystä, että pienen lapsen ei tulisi altistua tupakansavulle.
URI: URN:ISBN:978-951-51-0514-1
http://hdl.handle.net/10138/144465
Date: 2015-01-16
Subject: lääketiede
Rights: This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View
airwayre.pdf 8.177Mb PDF View/Open

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record