Бронхоальвеолярный лаваж

14.12.2014

На сегодняшний день волоконно-оптическая бронхоскопия является обычной стандартной диагностической процедурой, которая позволяет непосредственно осмотреть верхние и нижние дыхательные пути. В процессе продвижения эндоскопа через носоглотку, трахею крупные бронхи без труда можно определить количество слизи, равно как и степень отека слизистой оболочки и бронхоспазм. В дополнение к исследованию просвета дыхательных путей, одним из больших преимуществ бронхоскопии является возможность взятия проб из крупных и мелких воздухоносных путей и альвеол. Полученные образцы затем анализируются на предмет их клеточных и неклеточных составляющих.
В последние годы в случаях подозрения на диффузное воспалительное заболевание бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ) с использованием эндоскопа или специальной трубки приобрел несколько большую популярность, чем более традиционные методы получения образцов, такие как аспирация трахеи. В течение многих лет считалось, что получение проб из нижних отделов трахеи предоставляет репрезентативную информацию о состоянии альвеол и малых воздухоносных путей, так как свободные клетки дыхательных путей из периферического легкого в конечном счете вымываются по направлению к трахее для удаления.
Однако крупное исследование клинических случаев среди молодых спортивных лошадей с низкой работоспособностью, связанной с патологией нижних дыхательных путей, показало, что цитологические и бактериологические результаты имеют плохую корреляцию между образцами, полученными путем трахеальной аспирации и таковыми, полученными методом БАЛ. Исследования показали, что численность разных клеток в цитологических препаратах из трахеальных аспиратов и БАЛ от одной и той же лошади значительно различалась. Это говорит о том, что образцы из трахеального скопления жидкости могут неточно отражать популяцию клеток и выделения, присутствующие внутри малых дыхательных путей и альвеол. Это важно, так как непереносимость физической нагрузки, повреждение дыхательных путей при воспалении и гиперреактивность связаны с заболеванием мелких дыхательных путей, и лучшим методом диагностики является цитология из БАЛ. Кроме того, при бактериальном культивировании трахеальных аспиратов было получено больше положительных результатов, чем при культивировании БАЛ, выполненных в одном и том же случае. Таким образом, нижняя часть трахеи, очевидно, содержит нормальную бактериальную флору, которая может отсутствовать в малых воздухоносных путях и альвеолах. По этим причинам БАЛ становится все более популярным инструментом для оценки воспаления дистальных (малых) дыхательных путей по сравнению с получением образцов методом трахеальной аспирации.
Чтобы обосновать значимость дифференциальной численности клеток в БАЛ как дополнительного диагностического инструмента для оценки дыхательной системы, необходимы другие количественные измерения в дополнение к обычному клиническому обследованию. В течение последних двух десятилетий был подробно изучен синдром эмфиземы, и несколько исследовательских лабораторий по всему миру отчетливо продемонстрировали высокую корреляцию между дифференциацией клеток БАЛ и результатами исследования функции легких и гистаминовой бронхопровокации у страдающих эмфиземой лошадей. В последние годы аналогично охарактеризованная функция легких у молодых спортивных лошадей с неинфекционным воспалительным заболеванием дыхательных путей (IAD) соответствовала этим данным в отношении диагностической пользы бронхоальвеолярного лаважа.
Целью этой главы является обсуждение применения техники бронхоальвеолярного лаважа как инструмента для идентификации и характеристики воспаления в легких у лошадей, которые страдают диффузной патологией легких, такой как IAD молодых спортивных лошадей и синдром эмфиземы у взрослых животных. Кроме того, кратко рассмотрены вирусные и бактериальные болезни легких в аспекте их диагностики методом бронхоальвеолярного лаважа.

ПОКАЗАНИЯ ДЛЯ БРОНХОАЛЬВЕОЛЯРНОГО ЛАВАЖА

Воспаление нижних дыхательных путей у лошадей может развиться по различным причинам. Лошади любого возраста могут страдать инфекционным (бактериальным/вирусным) и неинфекционным IAD и могут демонстрировать различные клинические, физиологические и патологические признаки. В крупном перспективном исследовании 2-3-летних Чистокровных лошадей в тренинге кашель и истечения из носа были на втором месте после хромоты как самая частая причина пропуска тренировочных дней. Неинфекционное IAD является самой распространенной респираторной патологией, которая встречается как у молодых, так и у взрослых спортивных лошадей.
Доминирующий признак IAD - обструкция дыхательных путей в результате скопления выделений, утолщения стенок дыхательных путей, трансформации дыхательных путей и, в конце концов, в запущенных случаях, потеря способности поддержавать диаметр просвета мелких дыхательных путей. Гиперреактивность дыхательных путей является следствием воспалительного процесса и приводит к дальнейшей их обструкции из-за бронхоспазма и другим функциональным отклонениям. У здоровых лошадей бронхоспазм возникает в ответ на ингаляцию аэрозоли гистамина в концентрации 16 мг/мл. Напротив, у более старых лошадей с эмфиземой бронхоконстрикция наступает от ингаляции гистамина в концентрации менее чем 8 мг/мл. У спортивных лошадей в возрасте от 2 до 5 лет с IAD бронхоконстрикция возникает в ответ на ингаляцию гистамина в концентрации всего 2-3 мг/мл, что указывает на еще большую гиперреактивность дыхательных путей. Такая сильная гиперреактивность дыхательных путей коррелирует с повышенным содержанием воспалительных клеток в образцах, полученных при БАЛ, и поэтому БАЛ является чрезвычайно полезным инструментом для исследования природы, основы воспалительных заболеваний дыхательных путей.
Распространенность низкой работоспособности, вследствие проблем с дыхательной системой, существенна, особенно у скаковых лошадей. Частые респираторные отклонения среди этой популяции животных включают IAD, индуцированное нагрузкой легочное кровотечение и дисфункцию верхних дыхательных путей. В этом контексте IAD делает существенный вклад в неудовлетворяющую стандартам спортивную форму, прерывание скачек или тренинга и, в конечном счете, преждевременное завершение спортивной карьеры. Гистологическое исследование препаратов кусочков легких от лошадей старшего возраста (>10 лет) выявило значительное распространение неинфекционного IAD среди данной возрастной группы. Поэтому IAD играет существенную роль в состоянии здоровья и спортивной форме лошадей всех возрастных групп и спортивных дисциплин. Бронхоскопия и бронхоальвеолярный лаваж с целью определения природы и степени такого воспаления чрезвычайно важны, чтобы определиться с соответствующим лечением и прогнозом в каждом случае.
Более редкие патологии, но также значимые для спортивных лошадей всех возрастов - это септические болезни легких, такие как абсцессы легкого и парапневмониче-ский выпот. Абсцессы обычно локализуются в краниальной части правой или левой каудальной доли легкого.' Эти болезни могут быть легко распознаны клинически, благодаря наличию повышенной температуры тела, анорексии и болезненности при пальпации грудной клетки. Подозрение на бронхопневмонию или абсцесс легкого подтверждается рентенографически. Однако у таких пациентов по-прежнему имеет ценность бронхоскопия как с диагностической, так и с терапевтической целью. Во время бронхоскопии легко обнаруживается красновато-коричневый слизистый секрет в нижнем отделе трахеи. Аккуратно продвигая эндоскоп глубже в обход этого скопления, проявляя осторожность, чтобы не затронуть эти выделения, часто возможно проследовать за полоской обесцвеченного слизисто-гнойного секрета и идентифицировать конкретный сегментарный бронх-источник. Затем, используя биопсийный канал бронхоскопа, можно ввести полиэтиленовый катетер внутрь конкретного бронха с целью получить стерильную пробу выделений для бактериального посева и цитологического анализа. Как только эта процедура выполнена, можно осуществить вливание в пораженный бронх и немедленное отсасывание небольшого объема жидкости (примерно 200-250 мл за 2 или 3 впрыскивания), чтобы удалить избыток экссудата. Этот процесс называется «туалетом» дыхательных путей, а не бронхоальвеолярным лаважем. Эта процедура приносит терапевтическую пользу, благодаря ослаблению бактериальной атаки и уменьшению экссудативной перегрузки в пораженном регионе легкого. После завершающего отсасывания жидкости и перед выведением эндоскопа можно локально ввести в пораженную область дозу растворенного антибиотика. Эту процедуру можно повторять ежедневно или через день в качестве компонента лечения бактериальной бронхопневмонии в сочетании с системной терапией.

ПРОЦЕДУРА БРОНХОАЛЬВЕОЛЯРНОГО ЛАВАЖА

БАЛ можно выполнять у большинства лошадей в сочна кии со слабой седацией (ксилазин 0.3 0.5 мг/кг внутривенно или ромифидин 0,03- 0.05 мг/кг внутривенно) и анестезией дыхательных путей с помощью местного анестетика (0.4% раствор лидокаина без эпинефрина). Эту процедуру можно проводить, используя бронхоскоп длиной 1,8-2 м или специальную трубку для БАЛ (Bivona Medical Technologies, Gary, Ind.). Когда бронхоскоп или БАЛ-трубка и трахее, достижение бифуркации трахеи обычно провоцирует кашель. Поэтому на этом этапе полезно влить 60 100 мл предварительно разогретого раствора лидокаина (0,4% без эпинефрина) для десенсибилизации кашлевых рецепторов, расположенных в бифуркации После этой инфузии эндоскоп или БАЛ-трубка осторожно, без чрезмерного усилия (это определяется степенью сопротивления к дальнейшему продвижению) вводится глубже. Предварительно разогретый физиологический раствор (200 300 мл) быстро вливается в легкое и затем аспирируется.
Общий объем физиологического раствора для инфузии следует разделить па два отдельных болюса, при этом стараясь между каждым болюсом получить настолько много жидкости, насколько это возможно. В целом возврат 40 60% от общего объема инфузата указывает на удовлетворительный БАЛ. У лошадей с запущенным заболеванием отбираются небольшие объемы, и существует меньшая тенденция к присутствию меньшего количества пены (сурфактанта). Образцы жидкости БАЛ затем объединяют и храпят на льду, если их обработка невозможна в течение 1 часа после получения. Следует оценить жидкость макроскопически, чтобы выявить какой-либо хлопьевидный дебрис или изменение цвета. Одну или две пробирки для сыворотки или с этилендиаминтетрауксусиой кислотой (EDTA) заполняют жидкостью ВАЛ и центрифугируют (1500 оборотов/мин в течение 10 минут); после удаления супернатанта изготавливают мазки из капли осадка, которые затем высушивают на воздухе. При приготовлении мазков стекла необходимо быстро высушить па воздухе, используя маленький настольный вентилятор, чтобы хорошо сохранить клеточную морфологию. Изготовленные таким образом мазки могут храниться при комнатной температуре вплоть до 8-10 месяцев с небольшими клеточными изменениями. Высушенные на воздухе мазки для интерпретации клеточных и неклеточных составляющих можно окрасить красителями Diff-Qnik, Paйта-Гимзе, Май Грмнвальда, Лейшмана или Грама. Клеточный профиль и морфология могут служить ключом к природе повреждения дыхательных путей, воспаления и иммунологической реакции легких на инфекции или чужеродные антигены.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ПОДСЧЕТ КЛЕТОК В БАЛ И ИХ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ

В полевых условиях объем введенной жидкости часто различается, варьируя от 60 до 300 мл стерильного фи зиологического раствора на один ВАЛ. Кроме того, у лошадей с сильным бронхосназмом объем изъятой жидкости может быть значительно уменьшен. В силу этих обстоятельств эффект разбавления мешает точно подсчитать общую численность ядерных клеток, и с учетом большого диапазона значений TaKoii подсчет представляет малую клиническую ценность в интерпретации воспалительных состоянии легких и считается не имеющим диагностического значения.

С другой стороны, дифференциальная численность типов клеток почти не подвержена влиянию при разбавлении и имеет ценность для характеристики патологического повышения численности конкретных клеточных популяции. Таким образом, с помощью дифференциального подсчета клеток, возможно идентифицировать характерные черты септических, несентических и вирусных воспалительных заболеваний дыхательных путей, что помогает при принятии решения относительно лечебного подхода в каждом конкретном случае. Были установлены диапазоны значений для дифференциальной численности клеток БАЛ у здоровых лошадей, лошадей с эмфиземой и спортивных лошадей с плохой работоспособностью. В каждой из соответствующих групп присутствуют характерные цитологические признаки.

Дифференциальный подсчет клеток у здоровых лошадей

Диапазоны значений дифференциальных численностей клеток БАЛ были установлены при получении образцов методом БАЛ у лошадей, не страдающих респираторным заболеванием, что было подтверждено различными методами. включая клиническое обследование, проверку функции легких и в некоторых случаях отсутствием гиперреактивности дыхательных путей в ответ на бронхопровокацию аэрозолем гистамина (рис. 8.2-1). У молодых лошадей (возраст 6 лет) популяция нейтрофилов может составлять в среднем до 15% у здоровых животных (на основании вышеописанных методов диагностики) с соответствующим снижением процентного содержания популяции макрофагов и лимфоцитов.

Отклонения в дифференциальной численности клеток

Молодые спортивные лошади
Дифференциальный подсчет клеток БАЛ у молодых спортивных лошадей с низкой работоспособностью и клиническими признаками, связанными с нарушениями в нижних дыхательных путях, такими как кашель, плохое восстановление после физической нагрузки или упадок сил, выявляет широкий спектр профилей воспалительных клеток. В жидкости БАЛ может превалировать один из типов воспалительных клеток, например тучные клетки, эозинофилы, лимфоциты или нейтрофилы, или может наблюдаться смешанная воспалительная реакция.
Так как получение образцов методом БАЛ все более широко применяется ветеринарными врачами, выяснилось, что у большого процента спортивных лошадей присутствует воспаление дыхательных путей какой-либо степени с широким диапазоном его тяжести. Преобладание одного вида клеток, очевидно, возникает на ранней стадии воспаления в легких. Смешанная популяция воспалительных клеток чаще наблюдается, когда воспалительная реакция прогрессирует.

Отдельные цитологические профили БАЛ, выявленные у спортивных лошадей, приведены в табл. 8.2-2. На основании классификации лежащего в основе иммунологического ответа увеличенная популяция тучных клеток в дыхательных путях говорит о реакции гиперчувствительности I типа. Напротив, повышенная численность нейтрофилов считается признаком аллергической реакции гиперчувствительности III типа. Однако следует проявлять осторожность при употреблении этих терминов, так как отложение иммунных комплексов в сосудистом ложе легких или подслизистой основе дыхательных путей при настоящей реакции гиперчувствительности III типа у лошадей до сегодняшнего дня еще не было доказано.
Увеличенная популяция эозинофилов в жидкости БАЛ у лошадей обычно является транзиторной находкой, и такое увеличение редко обнаруживается повторно, несмотря на проведение второго БАЛ в течение 24 часов после получения первого образца. БАЛ-эозинофилия чаще всего встречается в сочетании с увеличенной популяцией тучных клеток, что, как полагают, отражает мобилизацию эозинофилов в ответ на усиленную дегрануляцию тучных клеток. Таким образом, БАЛ-эозинофилия особенно выражена, когда большинство тучных клеток в образце дегранулированы, что выглядит как появление базофильного зернистого фона на цитологических препаратах и гранул, фагоцитированных альвеолярными макрофагами. Такие животные часто чрезмерно чувствительны к введению эндоскопа и демонстрируют приступообразный кашель и выраженный бронхоспазм, индуцированный продвижением эндоскопа с целью проведения БАЛ.
Иногда преобладание эозинофилов может наблюдаться в жидкости БАЛ без одновременного повышения численности тучных клеток. В биопсии легких, полученной от таких лошадей, обнаруживаются грануломоподобные скопления эозинофилов в перибронхиолярной зоне и альвеолярном интерстиции. В этих случаях БАЛ-эозинофилия отражает скорее истинную идиопатическую легочную эозинофилию, чем усиленную мобилизацию эозинофилов в легком. Этиология данного вида легочной эозинофилии неизвестна и не связана с легочными паразитами, так как она наблюдается у лошадей с недавней и обычной дегельминтизацией в анамнезе.
Другой клеточный компонент, часто наблюдаемый в БАЛ жидкости у молодых спортивных лошадей, - это глобулярные (globule) лейкоциты. Хотя при световой микроскопии эти клетки сходны в своей морфологии с тучными клетками, они имеют цитоплазматические гранулы приблизительно в 10 раз большего размера, чем гранулы тучных клеток. Когда гранулы глобулярных лейкоцитов отделяются от материнской клетки, они принимают вид гроздьевидных скоплений. Следует проявить внимание, чтобы не спутать гранулярные лейкоциты с ин-тактными слущенными бокаловидными клетками. Функция этих метахроматических клеток и высвобождаемых ими медиаторов у лошадей остается неясной. Однако с клинической точки зрения лошади с большим процентным содержанием глобулярных лейкоцитов в дифференциальной численности клеток БАЛ склонны намного хуже отвечать на лечение стабилизаторами тучных клеток или кортикостероидами.
По мере прогрессирования воспаления дыхательных путей, в жидкости БАЛ могут обнаруживаться спирали Куршманна. Эти спирали представляют собой слизистый матрикс, который закупоривает мелкие воздухоносные пути, особенно в прогрессирующих случаях воспаления легких. Когда слизистая пробка растягивается в процессе эвакуации жидкости БАЛ, длинный волокнистый слепок дыхательных путей в конечном счете разрывается и при обратном движении закручивается, образует характерную спираль. Присутствие спиралей Куршманна указывает на состояние хронической трансформации дыхательных путей и, таким образом, влечет за собой более осторожный прогноз. У спортивных лошадей с хроническим воспалением, которое сопровождается присутствием смешанных клеточных популяций и спиралей Куршманна, наблюдается высокая частота рецидивов, несмотря на противовоспалительное лечение на протяжении нескольких недель или проведение поддерживающего лечения низкими дозами.
Хотя эпителиальные клетки не считаются воспалительными при дифференциальном подсчете клеток, количество единичных клеток или эпителиальных скоплений, наблюдаемых в цитологических препаратах БАЛ, должно быть отмечено. Присутствие слущенных клеток эпителия может быть как результатом повреждения слизистой оболочки из-за травмы во время выполнения БАЛ, так и может свидетельствовать об истинном клеточном повреждении, вызванном острым или хроническим воспалительным процессом. Последний может развиться по причине инфекции, например вирусной, или может возникнуть вследствие неинфекционного опосредованного воспалением поражения слизистой оболочки дыхательных путей, например тяжелого обострения воспаления дыхательных путей (эмфизема).
В последние годы БАЛ применялся исследователями для измерения тяжести индуцированного нагрузкой легочного кровотечения (EIPH) у скаковых лошадей на основании процентного содержания в жидкости БАЛ макрофагов, содержащих гранулы с гемосидерином. Хотя в экспериментальном изучении EIPH применяется данная методика, возможно, более существенным с точки зрения клинической перспективы является сопутствующее воспаление дыхательных путей, зарегистрированное у таких лошадей с EIPH. Цитологическое исследование бронхоальвеолярного лаважа у большинства лошадей с EIPH выявляет смешанную популяцию воспалительных клеток, преимущественно нейтрофилов, тучных клеток и эозинофилов. Таким образом, прогноз для лошадей, у которых обнаружено такое смешанное воспаление дыхательных путей, ближе к осторожному, вследствие одновременного присутствия EIPH и IAD.
Интерпретация цитологии БАЛ у молодых спортивных лошадей с непереносимостью физической нагрузки неполноценна без рассмотрения характерных цитологических признаков, сопровождающих респираторные вирусные инфекции. В образцах БАЛ от лошадей после экспериментального заражения вирусами гриппа или герпеса отмечалось обильное слущивание клеток столбчатого реснитчатого эпителия. Особенностью цитологических препаратов было присутствие множества отдельных реснитчатых пластинок, а на заднем плане мазков также были видны свободные реснички. Эти характерные цитологические признаки, наблюдающиеся при вирусной респираторной инфекции, часто обнаруживаются в условиях ипподрома, особенно ранней осенью или в середине зимы в соответствии с сезонным характером передачи вирусного респираторного заболевания.
Взрослые лошади
В противоположность молодым спортивным лошадям взрослые животные обычно не демонстрируют явных клинических признаков респираторного заболевания, особенно когда страдают респираторной вирусной инфекцией. Если заболевание эндемично для конюшни, взрослые лошади, как правило, имеют только слабые симптомы или болеют субклинически и часто выздоравливают в течение 5 6 дней без терапевтического вмешательства. Однако некоторые лошади могут иметь состояние, проявляющееся как персистентная и действующая респираторная вирусная инфекция В этих случаях вирусная инфекция зачастую разрешается, но, по-видимому, обостряет персистентную воспалительную реакцию дыхательных путей, которая проявляется в клеточном дифференциале относительной численности клеток БАЛ существенным повышением тучных клеток и или нейтрофилов.

Синдром эмфиземы является часто дианостируемым респираторным заболеванием у взрослых лошадей с характерным анамнезом, клиническими признаками, отклонениями при проверке функции легких и гиперреактивностью дыхательных путей Лошади с обострением эмфиземы имеют по меньшей мере 23% нейтрофилов в БАЛ (рис. 8.2-2). Однако в таких случаях нейтрофилы зачастую составляют более трети дифференциальной численности всех воспалительных клеток и играют основную роль в клиническом синдроме и упомянутой гиперреактивности дыхательных путей. Цитологические препараты БАЛ у страдающих эмфиземой лошадей часто имеют обильный слизистый фон с множеством нетоксических и апоптирующих (стареющих) нейтрофилов. за ключенных внутри этой слизи. В БАЛ у страдающих эмфиземой лошадей, кроме повышенного количества нейтрофилов, также имеет место значительное увеличение общей численности тучных клеток, эозинофилов, лимфоцитов, макрофагов и эпителиальных клеток. Эти клетки необходимо распознать и оценить отдельно от нейтрофилов. Численность слущенных эпителиальных клеток обычно увеличена в результате поражения слизи стой ободочки из-за тяжелою воспалительного процесса У лошадей, страдающих эмфиземой, в дополнение к они сапным выше клеточным составляющим в БАЛ-препаратах час го присутствуют неклеточные структуры, такие как спирали Куршманна, которые указывают на хроническое несептическое воспалительное заболевание дыхательных путей.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

БАЛ, несомненно, становится мощным вспомогательным диагностическим инструментом, помогающим в диагностике клинических и субклинических заболеваний нижних дыхательных путей, таких как неинфекционное воспалительное заболевание дыхательных путей у молодых спортивных лошадей и рецидивирующая обструкция дыхательных путей, или эмфизема, у лошадей старшего воз-рас та. Дифференциальная численность клеток БАЛ для здоровых лошадей чет ко установлена с применением общепринятых стандартизированных процедур, и любое отклонение цитологических профилей от нормальных значений помотает распознать широкий диапазон несептических воспалительных процессов Хотя в настоящее время клиницисты назначают определенное лечение на основании цитологических данных клеточного дифференциала БАЛ, более углубленные познания относительно различных нарушений в будущем смогут позволить работающим с лошадьми врачам предоставлять более точную прогностическую информацию в отношении респираторных боле шей тренерам, спортсменам и владельцам. К тому же у большинства молодых и взрослых спортивных лошадей с обильным количеством белого слизисто-гнойного секрета в дыхательных путях и заметно повышенным процентным содержанием нейтрофилов в клеточном дифференциале не удается обнаружить септический процесс. Скорее, такие случаи демонстрируют несептическое воспалительное заболевание дыхательных путей.