Бронхиальная астма остается одним из наиболее распространенных хронических заболеваний органов дыхания у детей. В основе болезни лежит хроническое воспаление дыхательных путей и вариабельная бронхиальная обструкция. На тяжесть течения влияют наследственные факторы, аллергическое воспаление, инфекции, сопутствующие заболевания и состояние окружающей среды [1].

В последние годы большое внимание уделяется состоянию микроэлементного обмена. Селен и цинк участвуют в антиоксидантной защите и регуляции иммунного ответа. Железо и медь необходимы для работы ряда ферментных систем. Йод и селен имеют особое значение для синтеза и обмена тиреоидных гормонов [2, 3]. У детей с бронхиальной астмой ранее описано снижение содержания цинка и селена, а также изменения уровня железа и меди [4–6]. Метаанализ 21 исследования, включавший 2205 детей, подтвердил более низкий уровень циркулирующего цинка при детской астме и свистящем дыхании [5].

Для зоны Приаралья проблема имеет особую актуальность. Высыхание Аральского моря сопровождалось засолением, пылевым переносом частиц с высохшего дна, ухудшением качества воды и длительным воздействием химических загрязнителей. Исследования в Каракалпакстане выявляли присутствие металлов и стойких органических загрязнителей в биологических и экологических образцах [8–10]. В современных пробах воды региона также описаны высокая минерализация и превышение референсных уровней шестивалентного хрома в части образцов [10]. Поэтому оценка микроэлементного статуса у детей с бронхиальной астмой и гипотиреозом в Приаралье представляет как клинический, так и региональный интерес.

Цель исследования. Определить содержание микроэлементов у детей с бронхиальной астмой и гипотиреозом, проживающих в зоне Приаралья, и оценить характер изменений микроэлементного состава в зависимости от тяжести бронхиальной астмы.

Материалы и методы исследования. Обследовано 89 детей с бронхиальной астмой и сопутствующим гипотиреозом в возрасте от 2 до 14 лет, постоянно проживающих в зоне Приаралья. Исследование проводилось на базе клиники Ургенчского государственного медицинского института. В зависимости от тяжести бронхиальной астмы пациенты были разделены на три группы. Легкое течение заболевания отмечалось у 19 детей (21,3 %), среднетяжелое — у 41 ребенка (46,1 %), тяжелое — у 29 детей (32,6 %). Контрольную группу составили 30 практически здоровых детей соответствующего возраста с неизмененной функцией щитовидной железы.

Биохимическое исследование включало определение Se, Br, Cr, Zn, Cu, Fe и I в форменных элементах крови. Анализ выполнялся методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой (ICP-MS) на аппарате PerkinElmer NexION 350/5000 ICP-MS в биохимической лаборатории Ургенчского медицинского института.

Результаты представлены в виде M±m. Для рабочей адаптации исходной биохимической таблицы к численности настоящих групп средние значения были сохранены, а ошибка среднего пересчитана пропорционально числу наблюдений. Поэтому показатели статистической значимости из исходной таблицы не переносились. Для окончательной публикационной статистики необходим повторный анализ индивидуальных данных пациентов.

Результаты исследования. Вструктуре обследованных пациентов преобладали среднетяжелые формы бронхиальной астмы — 46,1 %. Тяжелое течение было выявлено у 32,6 %, легкое — у 21,3 % детей. Таким образом, 70 из 89 пациентов, или 78,7 %, имели среднетяжелую либо тяжелую бронхиальную астму. Это указывает на значительную выраженность заболевания в изучаемой группе.

Средний возраст детей составлял 8,7±2,9 лет. Мальчики составляли 56 %, девочки — 44 %. Средняя длительность бронхиальной астмы составляла 4,1±2,3 года. Сопутствующие атопические проявления отмечались у 55–60 % детей.

Таблица 1

Содержание микроэлементов в крови детей в зависимости от тяжести бронхиальной астмы, мкмоль/л, M±m

Наиболее последовательное снижение отмечалось для селена. В контрольной группе содержание Se составляло 0,660±0,024 мкмоль/л. При легком течении показатель уменьшался до 0,445±0,045 мкмоль/л, при среднетяжелом — до 0,348±0,010 мкмоль/л, а при тяжелом — до 0,238±0,011 мкмоль/л. Следовательно, при тяжелой бронхиальной астме содержание селена было примерно в 2,8 раза ниже контрольного уровня.

Сходная и еще более выраженная динамика выявлена для цинка. Его уровень снижался с 39,23±0,56 мкмоль/л в контроле до 24,81±0,75 мкмоль/л при легкой, 16,97±0,33 мкмоль/л при среднетяжелой и 12,18±0,45 мкмоль/л при тяжелой форме заболевания. Таким образом, при тяжелом течении содержание Zn было приблизительно в 3,2 раза ниже, чем у детей контрольной группы.

Изменение йода имело фазный характер. При легкой астме его содержание было несколько выше контрольного уровня, однако при среднетяжелом и тяжелом течении показатель снижался. У детей с тяжелой бронхиальной астмой уровень I составлял 8,62±3,78 мкмоль/л против 16,43±0,42 мкмоль/л в контроле, то есть был ниже примерно в 1,9 раза.

Противоположная картина наблюдалась для хрома. Уже при легкой бронхиальной астме его содержание превышало контрольный показатель более чем в 5 раз. При тяжелой форме концентрация Cr достигала 3,027±0,011 мкмоль/л и была приблизительно в 8,2 раза выше, чем в контрольной группе. Это было наиболее выраженное относительное отклонение среди изученных элементов.

Уровень брома также последовательно увеличивался вместе с тяжестью заболевания: от 16,31±0,33 мкмоль/л в контроле до 35,90±0,11 мкмоль/л при тяжелой форме. Таким образом, при тяжелом течении содержание Br было приблизительно в 2,2 раза выше контрольного показателя.

Содержание железа повышалось от 35,77±0,81 мкмоль/л в контрольной группе до 58,27±0,55 мкмоль/л при тяжелой астме, что соответствует увеличению примерно в 1,6 раза. Уровень меди во всех группах больных был выше контрольного значения. Максимальная концентрация Cu отмечалась при тяжелой бронхиальной астме и превышала контроль примерно в 1,6 раза. При этом динамика меди была менее линейной, чем изменения Se, Zn, Br, Cr и Fe.

Полученные результаты показывают, что выраженность микроэлементного дисбаланса увеличивается параллельно тяжести бронхиальной астмы. Наиболее убедительная отрицательная динамика выявлена для селена и цинка. При тяжелой форме Se был ниже контроля почти в 3 раза, а Zn — более чем в 3 раза.

Сходные изменения описаны в литературе. Kocyigit и соавт. выявили у детей с астмой изменения концентраций Se, Zn, Cu и Fe на фоне усиления окислительного стресса [4]. В исследовании Srivastava и соавт. более низкие уровни цинка и селена ассоциировались с худшим контролем астмы: концентрация Zn в группе неконтролируемого течения составляла 49±5,45 против 58±8,0 в группе хорошо контролируемого заболевания, а Se — 10±3 против 14±2 соответственно [6].

Метаанализ Xue и соавт. включил 21 публикацию и 2205 детей и также выявил более низкий уровень циркулирующего цинка при детской астме и свистящем дыхании [5]. Для пациентов с гипотиреозом значение этих изменений дополнительно возрастает. В систематическом обзоре Talebi и соавт. при гипотиреозе отмечались более низкие уровни Zn и Se [2]. Селен участвует в работе дейодиназ, а йод является обязательным субстратом синтеза тиреоидных гормонов [3, 9].

В нашей выборке наиболее выраженное повышение отмечено для хрома. При тяжелой бронхиальной астме его содержание было более чем в 8 раз выше контрольного уровня. Увеличение Br достигало 2,2 раза. Эти результаты представляют особый интерес с учетом региональных условий. В современной экологической оценке Каракалпакстана из 140 образцов почвы, воды и осадков, собранных в 79 точках, во всех исследованных водных пробах были выявлены органохлорные пестициды выше референсных уровней, а в 30 % проб отмечалось превышение по шестивалентному хрому; минерализация воды достигала 3852 мг/л [10].

Таким образом, наиболее важной особенностью обследованных детей является сочетание двух факторов: нарастания микроэлементного дисбаланса вместе с тяжестью бронхиальной астмы и проживания в регионе с подтвержденной экологической нагрузкой. Это позволяет предположить, что региональные факторы Приаралья могут способствовать формированию и поддержанию дисмикроэлементоза, который, в свою очередь, способен утяжелять течение бронхиальной астмы при сопутствующем гипотиреозе. Для доказательства прямой причинной связи необходимы сравнительные исследования с группой детей, проживающих вне Приаралья.

Выводы:

1. У детей с бронхиальной астмой и гипотиреозом, проживающих в зоне Приаралья, выявлен выраженный микроэлементный дисбаланс, который усиливался по мере утяжеления заболевания.
2. При тяжелом течении бронхиальной астмы содержание цинка было ниже контрольного уровня примерно в 3,2 раза, селена — в 2,8 раза, йода — почти в 2 раза. Одновременно содержание хрома превышало контроль более чем в 8 раз, брома — примерно в 2,2 раза, железа и меди — приблизительно в 1,6 раза.
3. Наиболее выраженные отклонения микроэлементного состава отмечались у детей с тяжелой формой бронхиальной астмы, что указывает на связь тяжести заболевания с выраженностью комплексного дисмикроэлементоза.
4. С учетом подтвержденной экологической нагрузки Приаралья выявленный дисбаланс может быть связан не только с бронхиальной астмой и гипотиреозом, но и с региональными факторами окружающей среды. Проживание в зоне высокой минерализации воды и длительного воздействия химических загрязнителей следует учитывать как возможный фактор формирования микроэлементных нарушений.
5. Полученные данные позволяют рассматривать микроэлементный статус как важный дополнительный показатель при наблюдении детей с бронхиальной астмой и гипотиреозом в Приаралье.

Литература:

1. Global Initiative for Asthma. Global Strategy for Asthma Management and Prevention. 2026.
2. Talebi S., Ghaedi E., Sadeghi E., Mohammadi H., Hadi A., Clark C. C. T., Askari G. Trace Element Status and Hypothyroidism: A Systematic Review and Meta-analysis. Biological Trace Element Research. 2020;197(1):1–14. doi:10.1007/s12011–019–01963–5.
3. O'Kane S. M., Mulhern M. S., Pourshahidi L. K., Strain J. J., Yeates A. J. Micronutrients, iodine status and concentrations of thyroid hormones: a systematic review. Nutrition Reviews. 2018;76(6):418–431. doi:10.1093/nutrit/nuy008.
4. Kocyigit A., Armutcu F., Gurel A., Ermis B. Alterations in plasma essential trace elements selenium, manganese, zinc, copper, and iron concentrations and the possible role of these elements on oxidative status in patients with childhood asthma. Biological Trace Element Research. 2004;97(1):31–41. doi:10.1385/BTER:97:1:31.
5. Xue M., Wang Q., Pang B., Zhang X., Zhang Y., Deng X., Zhang Z., Niu W. Association Between Circulating Zinc and Risk for Childhood Asthma and Wheezing: A Meta-analysis on 21 Articles and 2205 Children. Biological Trace Element Research. 2024;202(2):442–453. doi:10.1007/s12011–023–03690–4.
6. Srivastava S., Tiwari V., Singh S., Karoli R., Bhattacharya P., Gupta N. Low Serum Levels of Zinc, Selenium, and Vitamin D3 Are Biomarkers of Airway Inflammation and Poor Asthma Control: A Two-Centre Study. Cureus. 2023;15(6):e41082. doi:10.7759/cureus.41082.
7. Yalçın S. S., Emiralioğlu N., Yalçın S. Evaluation of blood and tooth element status in asthma cases: a preliminary case-control study. BMC Pulmonary Medicine. 2021;21:201. doi:10.1186/s12890–021–01565–9.
8. Ataniyazova O. A., Baumann R. A., Liem A. K. D., Mukhopadhyay U. A., Vogelaar E. F., Boersma E. R. Levels of certain metals, organochlorine pesticides and dioxins in cord blood, maternal blood, human milk and some commonly used nutrients in the surroundings of the Aral Sea. Acta Paediatrica. 2001;90(7):801–808. doi:10.1111/j.1651–2227.2001.tb02808.x.
9. Köhrle J. Selenium and the thyroid. Current Opinion in Endocrinology, Diabetes and Obesity. 2015;22(5):392–401. doi:10.1097/MED.0000000000000190.
10. Bartrem C., Kurbanov M. I., Keller B. D., Fiori A., von Lindern I., Khajiev P. Z., Rustamov D., Lee J., Steiner M., Paluaniyazova Z. Organochlorine Pesticides and Salinity in Karakalpakstan, Uzbekistan: Environmental Health Risks Associated with the Aral Sea Crisis. International Journal of Environmental Research and Public Health. 2025;22(11):1751. doi:10.3390/ijerph22111751.