perinatologyРоссийский вестник перинатологии и педиатрииRossiyskiy Vestnik Perinatologii i Pediatrii (Russian Bulletin of Perinatology and Pediatrics)1027-40652500-2228Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”10.21508/1027-4065-2020-65-4-94-100perinatology-1207Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL ARTICLESВлияние табакокурения на состояние цилиарного эпителия респираторного тракта у подростковSmoking and the state of the ciliary epithelium of the respiratory tract in adolescentsНикифороваТ. И.NikiforovaT. I.

Никифорова Татьяна Ивановна — авпирант кафедры пропедевтики детских болезней

119991 Москва, ул. Б. Пироговская, д. 19

Yakutsk

TatianaN-89@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-6062-5334ОзерскаяИ. В.OzerskayaI. V.

Озерская Ирина Владимировна — кандидат медицинских наук, асс. кафедры детских болезней.

119991 Москва, ул. Б. Пироговская, д. 19

https://orcid.org/0000-0003-0547-3686ГеппеН. А.GeppeN. A.

Геппе Наталья Анатольевна — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой детских болезней.

119991 Москва, ул. Б. Пироговская, д. 19

ХандыМ. В.HandyM. V.

Ханды Мария Васильевна — доктор медицинских наук, профессор кафедры пропедевтики детских болезней.

677000 Якутск, ул. Белинского, д. 58

Yakutsk

ЧерноградскийА. И.ChernogradskyA. I.

Черноградский Александр Ильич — авпирант кафедры пропедевтики детских болезней.

677000 Якутск, ул. Белинского, д. 58

Yakutsk

ФГАОУ ВО Северо-восточный федеральный университет им. М.К. АммосоваРоссияAmmosov North-Eastern Federal UniversityRussian FederationФГАОУ ВО «Первый Московский медицинский университет им. И.М. Сеченова» Минздрава России (Сеченовский университет)РоссияSechenov First Moscow State Medical University (Sechenov University)Russian Federation20202409202065494100Copyright © Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”, 20202020Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”Ltd. “The National Academy of Pediatric Science and Innovation”https://www.ped-perinatology.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://www.ped-perinatology.ru/jour/article/view/1207Цель исследования

Цель исследования: изучение влияния табакокурения на состояние цилиарного эпителия респираторного тракта у детей. Материал и методы. Проведено анкетирование, экспресс-тест на определение котинина в моче, исследование двигательной активности ресничек эпителия 931 школьнику в возрасте от 13 до 17 лет.

Результаты

Результаты. Распространенность курения среди школьников 13—17 лет по данным анкетирования составила 13,6%. Экспресс-тест на котинин оказался положительным у 33,6% обследованных школьников. У курящих школьников частота биения ресничек составила 4,93 [4,23—5,67] ГЦ, что было достоверно ниже, чем в группе контроля (р<0,05). Относительное количество клеток с подвижными ресничками составило 30,0 [15,0—45,0] % и было также достоверно снижено по сравнению с группой контроля (р<0,05). Синхронное движение ресничек было сохранено лишь у 19,0% пациентов, что достоверно меньше, чем в группе контроля (р<0,05).

Заключение

Заключение. Сигаретный дым оказывает существенное негативное воздействие на функциональное состояние респираторного эпителия, что приводит к нарушению мукоцилиарного клиренса и способствует развитию острых и хронических заболеваний респираторного тракта у детей.

Objective

Objective: To study the effect of smoking on the ciliary epithelium of the respiratory tract in children.

Material and methods

Material and methods. 931 schoolchildren aged from 13 to 17 years underwent the following examinations: questionnaire, express-test of cotinine in urine, ciliary activity of the epithelium.

Results

Results. According to the questionnaire, 13,6% of schoolchildren aged from 13 to 17 years were smokers. 33,6% of schoolchildren demonstrated a positive cotinine express-test. The ciliary beat frequency was 4,93 [4,23-5,67] Hz in smokers, which was significantly lower than in the control group (p<0,05). Relative number of cells with mobile cilia was 30,0 [15,0-45,0] %, which is significantly reduced as compared with the control group (p<0,05). Only 19% of patients preserved synchronous cilia movement, which was significantly lower than in the control group (p<0,05).

Conclusion

Conclusion. Cigarette smoke has a significant negative effect on the functional state of the respiratory epithelium, which can lead to impaired mucociliary clearance and contribute to the development of acute and chronic diseases of the respiratory tract in children.

детиподросткитабакокурениесигаретный дымкотининовый тестмукоцилиарный клиренсцилиарный эпителийchildrenadolescentssmokingcigarette smokecotinine testmucociliary clearanceciliary epitheliumReferencesТабак — Информационный бюллетень ВОЗ, 2019 https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/tobacco.Tobacco — WHO Newsletter, 2019 https://www.who.int/en/news-room/fact-sheets/detail/tobacco (in Russ.)Elliott M.K., Sisson J.H., West W.W., Wyatt T.A. Differential in vivo effects of whole cigarette smoke exposure versus cigarette smoke extract on mouse ciliated tracheal epithelium. Exp Lung Res 2006; 32(3—4): 99—118. DOI: 10.1080/01902140600710546Elliott M.K., Sisson J.H., West W.W., Wyatt T.A. Differential in vivo effects of whole cigarette smoke exposure versus cigarette smoke extract on mouse ciliated tracheal epithelium. Exp Lung Res 2006; 32(3—4): 99—118. DOI: 10.1080/01902140600710546Etzel R.A. Active and passive smoking: hazards for children. Cent Eur J Public Health 1997; 5(2): 54-56.Etzel R.A. Active and passive smoking: hazards for children. Cent Eur J Public Health 1997; 5(2): 54-56.ВОЗ: Европейское региональное бюро. Табак — данные и статистика http://www.euro.who.int/ru/health-topics/ disease-prevention/tobacco/data-and-statistics. [WHO: Regional Office for Europe. Tobacco — Data and Statistics http://www.euro.who.int/ru/health-topics/disease-preven-tion/tobacco/data-and-statistics (in Russ.)]WHO: Regional Office for Europe. Tobacco — Data and Statistics http://www.euro.who.int/ru/health-topics/disease-preven-tion/tobacco/data-and-statistics (in Russ.)Выборочное наблюдение поведенческих факторов, влияющих на состояние здоровья населения 2018 / Федеральная служба государственной статистики https://www.gks.ru/free_doc/new_site/ZDOR/Factors2018_2812/ index.html.Selective monitoring of behavioral factors affecting public health 2018/Federal Public Statistics Service. https://www.gks.ru/free_doc/new_site/ZDOR/Fac-tors2018_2812/index.html (in Russ.)Baby M.K., Muthu P.K., Johnson P., Kannan S. Effect of cigarette smoking on nasal mucociliary clearance: A comparative analysis using saccharin test. Lung India 2014; 31: 39—42.Baby M.K., Muthu P.K., Johnson P., Kannan S. Effect of cigarette smoking on nasal mucociliary clearance: A comparative analysis using saccharin test. Lung India 2014; 31: 39—42.Liu Y, Di Y.P. Effects of second hand smoke on airway secretion and mucociliary clearance. Front Physiol 2012; 3: 342. DOI: 10.3389/fphys.2012.00342.Liu Y, Di Y.P. Effects of second hand smoke on airway secretion and mucociliary clearance. Front Physiol 2012; 3: 342. DOI: 10.3389/fphys.2012.00342.Xavier R.F., Ramos D, Ito J.T., Rodrigues F.M.M, Bertoli-ni G.N., Macchione M. et al. Effects of cigarette smoking intensity on the mucociliary clearance of active smokers. Respiration 2013; 86(6): 479—485. DOI: 10.1159/000348398.Xavier R.F., Ramos D, Ito J.T., Rodrigues F.M.M, Bertoli-ni G.N., Macchione M. et al. Effects of cigarette smoking intensity on the mucociliary clearance of active smokers. Respiration 2013; 86(6): 479—485. DOI: 10.1159/000348398.Быкова В.П., Бахтин А.А. Эпителиальные структуры слизистых оболочек верхних дыхательных путей — связующее звено врожденного и адаптивного иммунитета. Российская ринология 2016; 1: 43—49.Bykova V.P., Bakhtin A.A. Epithelial structures of the mucous membranes of the upper respiratory tract — a connecting link of innate and adaptive immunity. Rossiiskaya rinologiya 2016; 1: 43—49 (in Russ.)Васина Л.А., Карабаева Г.С. Влияние препарата Аква-марис на цилиарную активность мерцательных клеток слизистой оболочки носа у больных полипозным рино-синуситом. Российская медицинская академия последипломного образования 2008; 1: 13—15.Vasina L.A. Karabaeva G.S. The effect of the drug Aquamaris on the ciliary activity of ciliated cells of the nasal mucosa in patients with polypous rhinosinusitis. Rossiiskaya meditsinskaya ak-ademiya poslediplomnogo obrazovaniya 2008; 1: 13—15. (in Russ.)Крамной А.И., Державина Л.Л., Козлов В.С. Влияние топических кортикостероидов на двигательную активность цилиарного аппарата и время мукоцилиарного транспорта слизистой оболочки полости носа. Российская ринология 2006; 2: 23—23.Kramnoy A.I., Derzhavina L.L., Koz,lov V.S. The effect of topical corticosteroids on the motor activity of the ciliary apparatus and the time of mucociliary transport of the nasal mucosa. Rossiiskaya rinologiya 2006; 2: 23—23. (in Russ.)Шиленкова В.В. Частота биения ресничек мерцательного эпителия полости носа у здоровых детей. Российская оториноларингология 2008; 2: 87—89.Shilenkova V.V. The frequency of beating of cilia of the ciliated epithelium of the nasal cavity in healthy children. Rossiiskaya otorinolar-ingologiya 2008; 2: 87—89. (in Russ.)Озерская И.В., Геппе Н.А., Малявина У.С. Функциональное состояние цилиарного эпителия верхних дыхательных путей у детей с бронхиальной астмой. Доктор.Ру Педиатрия 2017; 15(144): 16—20.Ozerskaya I.V., Geppe N.A., Malyavina U.S. The functional state of the ciliary epithelium of the upper respiratory tract in children with bronchial asthma. Doktor.Ru Pediatriya 2017; 15(144): 16—20. (in Russ.)Shapiro A.J., Zariwala M.A., Ferkol T., Davis S.D., Sagel S.D., Dell S.D. et al. Diagnosis, Monitoring, and Treatment of Primary Ciliary Dyskinesia: PCD Foundation Consensus Recommendations Based on State of the Art Review. Pediatric Pulmonol 2016; 51: 115—132. DOI: 10.1002/ppul.23304Shapiro A.J., Zariwala M.A., Ferkol T., Davis S.D., Sagel S.D., Dell S.D. et al. Diagnosis, Monitoring, and Treatment of Primary Ciliary Dyskinesia: PCD Foundation Consensus Recommendations Based on State of the Art Review. Pediatric Pulmonol 2016; 51: 115—132. DOI: 10.1002/ppul.23304Геппе Н.А., Озерская И.В. Факторы, влияющие на состояние цилиарного эпителия и мукоцилиарный клиренс. Эффективная фармакотерапия 2011; 33: 24—28.Geppe N.A., Ozerskaya I.V. Factors affecting the state of ciliary epithelium and mucociliary clearance. Effektivnaya far-makoterapiya 2011; 33: 24—28. (in Russ.)Озерская И.В., Геппе Н.А., Малявина У.С. Особенности респираторного эпителия у детей с бронхиальной астмой и аллергическим ринитом. Доктор.Ру Педиатрия 2018; 11(155): 50—56.Ozerskaya I.V., Geppe N.A., Malyavina U.S. Features of respiratory epithelium in children with asthma and allergic rhinitis. Doktor.Ru Pediatriya 2018; 11(155): 50—56. (in Russ.)Hallstrand T.S., Hackett T.L., Altemeier W.A., Matute-Bel-lo G, Hansbro P.M., Knight D.A. irway epithelial regulation of pulmonary immune homeostasis and inflammation. Clin Immunol 2014; 151: 1—15. DOI: 10.1016/j.clim.2013.12.003Hallstrand T.S., Hackett T.L., Altemeier W.A., Matute-Bel-lo G, Hansbro P.M., Knight D.A. irway epithelial regulation of pulmonary immune homeostasis and inflammation. Clin Immunol 2014; 151: 1—15. DOI: 10.1016/j.clim.2013.12.003Лаберко Е.Л., Талалаев А.Г., Богомильский М.Р., Бул-лих А.В. Методика объективного изучения состояния мукоцилиарного клиренса у детей. Вестник оториноларингологии 2015; 2: 40—44.Laberko E.L., Talalaev A.G., Bogomilsky M.R., Bullikh A.V. The methodology of an objective study of the state of mucociliary clearance in children. Vestnik otorinolaringologii 2015; 2: 40—44. (in Russ.)Smith C.M., Djakow J., Free R.C., Djakow P., Lonnen R., Williams G. et al. CiliaFA: a research tool for automated, high-throughput measurement of ciliary beat frequency using freely available software. Cilia 2012; 1: 14. DOI: 10.1186/2046-2530-1-14Smith C.M., Djakow J., Free R.C., Djakow P., Lonnen R., Williams G. et al. CiliaFA: a research tool for automated, high-throughput measurement of ciliary beat frequency using freely available software. Cilia 2012; 1: 14. DOI: 10.1186/2046-2530-1-14Chilvers M.A., O’Callaghan C. Analysis of ciliary beat pattern and beat frequency using digital high-speed imaging: comparison with the photomultiplier and photodiode methods. Thorax 2000; 55: 314-317. DOI: 10.1136/thorax.55.4.314Chilvers M.A., O’Callaghan C. Analysis of ciliary beat pattern and beat frequency using digital highspeed imaging: comparison with the photomultiplier and photodiode methods. Thorax 2000; 55: 314-317. DOI: 10.1136/thorax.55.4.314Vanker A., Gie R.P., Zar H.J. The association between environmental tobacco smoke exposure and childhood respiratory disease: a review. Expert Review of Respiratory Medicine 2017; 11(8): 661-673. DOI: 10.1080/17476348.2017.1338949Vanker A., Gie R.P., Zar H.J. The association between environmental tobacco smoke exposure and childhood respiratory disease: a review. Expert Review of Respiratory Medicine 2017; 11(8): 661-673. DOI: 10.1080/17476348.2017.1338949Habesoglu M., Demir K., Yumusakhuylu A.C., Yilmaz A.S., Oysu C. Does passive smoking have an effect on nasal mucociliary clearance? Otolaryngology — Head and Neck Surgery 2012; 147(1):152-156. DOI: 10.1177/0194599812439004Habesoglu M., Demir K., Yumusakhuylu A.C., Yilmaz A.S., Oysu C. Does passive smoking have an effect on nasal mucociliary clearance? Otolaryngology — Head and Neck Surgery 2012; 147(1):152-156. DOI: 10.1177/0194599812439004Tilley A., Walters M., Shaykhiev R., Crystal R. Cilia Dysfunction in Lung Disease. Ann Rev Physiol 2015; 77: 379—406. DOI: 10.1146/annurev-physiol-021014-071931Tilley A., Walters M., Shaykhiev R., Crystal R. Cilia Dysfunction in Lung Disease. Ann Rev Physiol 2015; 77: 379—406. DOI: 10.1146/annurev-physiol-021014-071931Elwany S., Ibrahim A.A., Mandour Z., Talaat I. Effect of passive smoking on the ultrastructure of the nasal mucosa in children. Laryngoscope 2012; 122(5): 965—959. DOI: 10.1002/ lary.23246Elwany S., Ibrahim A.A., Mandour Z., Talaat I. Effect of passive smoking on the ultrastructure of the nasal mucosa in children. Laryngoscope 2012; 122(5): 965—959. DOI: 10.1002/ lary.23246Cao X., Wang Y., Xiong R., Muskhelishvili L., Davis K., Richter P.A. et al. Cigarette whole smoke solutions disturb mucin homeostasis in a human in vitro airway tissue model. Toxicol 2018; 409: 119—128. DOI: 10.1016/j.tox.2018.07.015Cao X., Wang Y., Xiong R., Muskhelishvili L., Davis K., Richter P.A. et al. Cigarette whole smoke solutions disturb mucin homeostasis in a human in vitro airway tissue model. Toxicol 2018; 409: 119—128. DOI: 10.1016/j.tox.2018.07.015Zhou H., Wang X., Brighton L., Hazucha M., Jaspers I., Carson J.L. Increased nasal epithelial ciliary beat frequency associated with lifestyle tobacco smoke exposure. Inhal Toxicol 2009; 10: 875—881. DOI: 10.1080/08958370802555898Zhou H., Wang X., Brighton L., Hazucha M., Jaspers I., Carson J.L. Increased nasal epithelial ciliary beat frequency associated with lifestyle tobacco smoke exposure. Inhal Toxicol 2009; 10: 875—881. DOI: 10.1080/08958370802555898Simet S.M., Sisson J.H., Pavlik J.A., DeVasure J.M., Boyer C., Liu X. et al. Long-Term Cigarette Smoke Exposure in a Mouse Model of Ciliated Epithelial Cell Function. Am J Respir Cell Mol Biol 2010; 43: 635—640. DOI: 10.1165/rcmb.2009-0297OCSimet S.M., Sisson J.H., Pavlik J.A., DeVasure J.M., Boyer C., Liu X. et al. Long-Term Cigarette Smoke Exposure in a Mouse Model of Ciliated Epithelial Cell Function. Am J Respir Cell Mol Biol 2010; 43: 635—640. DOI: 10.1165/rcmb.2009-0297OCПрофилактика табакокурения среди детей и подростков. Руководство для врачей. Под ред. Н.А. Геппе. Москва: ГЭОТАР-Медиа, 2008; 143.Prevention of tobacco smoking among children and adolescents. Guide for doctors. N.A. Geppe (ed.). Moscow: GEOTAR-Media, 2008; 143. (in Russ.)Kuehn D., Majeed S., Guedj E., Dulize R., Baumer K., Iskan-dar A. et al. Impact Assessment of Repeated Exposure of Organotypic 3D Bronchial and Nasal Tissue Culture Models to Whole Cigarette Smoke. J Vis Exp 2015; 96:52325. DOI: 10.3791/52325Kuehn D., Majeed S., Guedj E., Dulize R., Baumer K., Iskan-dar A. et al. Impact Assessment of Repeated Exposure of Organotypic 3D Bronchial and Nasal Tissue Culture Models to Whole Cigarette Smoke. J Vis Exp 2015; 96:52325. DOI: 10.3791/52325

The authors declare that there are no conflicts of interest present.