P r o e f s c h r i f t b e s p r e k i n g Lo n g fu n c t i e b i j pasg e bo r e n e n: d e t e r m i n a n t e n e n g e vo lg e n o p lange termijn Auteur N. Katier Tr e f w o o r d e n pasgeborenen, longfunctie, luchtwegklachten, geboortecohort, ‘single occlusion technique’ Samenvatting Op 20 januari 2006 promoveerde Nienke Katier aan de Universiteit van Utrecht op het proefschrift getiteld ‘Lung function in early life: origins and consequences’. Haar promotoren waren prof. dr. J.L. Kimpen (Afdeling Kindergeneeskunde en Infectieziekten, Wilhelmina Kinderziekenhuis, Utrecht) en prof. dr. T.J.M. Verheij (Afdeling Huisartsgeneeskunde, Julius Centrum voor Huisartsgeneeskunde en Patiëntgebonden Onderzoek, Utrecht). Haar copromotoren waren dr. C.K. van der Ent (Afdeling Kinderlongziekten, Wilhelmina Kinderziekenhuis, Utrecht) en C.S.P.M. Uiterwaal (arts-epidemioloog, Julius Centrum voor Huisartsgeneeskunde en Patiëntgebonden Onderzoek, Utrecht). Het proefschrift beschrijft de resultaten op het gebied van longfunctieonderzoek bij pasgeboren kinderen en in het bijzonder de haalbaarheid en variabiliteit, determinanten en gevolgen op lange termijn van dit longfunctieonderzoek. Enkele van de voornaamste bevindingen worden hieronder weergegeven. Inleiding geboren kinderen echter vrijwel onmogelijk. De grootste beperking was het gebrek aan een makkelijk uitvoerbare, betrouwbare en reproduceerbare longfunctietechniek. Een nieuwe, veelbelovende techniek is the ‘single occlusion technique’ (SOT), een makkelijk toepasbare en niet-invasieve longfunctietechniek waarbij geen sedatie nodig is.5 Om deze techniek uiteindelijk als voorspeller van luchtwegklachten te gebruiken is meer informatie nodig over de 1) haalbaarheid van deze longfunctiemetingen op grote schaal bij pasgeboren kinderen; 2) pre- en postnatale determinanten van longfunctie vroeg in het leven; 3) relatie met het ontstaan van luchtwegklachten. Luchtwegklachten zijn één van de belangrijkste oorzaken van gezondheidsproblemen en sterfte bij kinderen. Het aantal kinderen met luchtwegklachten neemt de laatste jaren toe.1 Gezien de impact van de ziekte op het kind, het risico op complicaties en de belasting van de gezondheidszorg, is het belangrijk om hoogrisicokinderen vroegtijdig te herkennen, zodat met behulp van adequate primaire en secundaire preventiemaatregelen een deel van de luchtwegklachten en complicaties voorkomen kunnen worden.2 Enkele (kleine) studies hebben aangetoond dat een verminderde longfunctie vlak na de geboorte gerelateerd is aan het ontstaan van luchtwegklachten op de kinderleeftijd.3,4 Wanneer dit bevestigd kan worden in grotere studies, kan de longfunctie bij pasgeboren kinderen een belangrijke rol gaan spelen bij het voorspellen van luchtwegklachten op de kinderleeftijd. Tot voor kort waren longfunctiemetingen bij pas- 137 VOL. 6 nr. 4 - 2006 (Ned Tijdschr Allergie 2006;6:137-40) Onderzoeksmethoden De studies uit dit proefschrift zijn gebaseerd op gegevens van 450 patiënten uit de ‘WHeezing Illnesses STudy Leidsche Rijn’ (WHISTLER), een grootschalige prospectieve cohortstudie naar lucht- N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e systeem vervolgd. WHISTLER beschikt over uitgebreide ouderdata (waaronder atopie en longfunctie), omdat het een onderdeel is van het Leidsche Rijn Gezondheidsproject (LRGP), een grootschalig onderzoek naar de gezondheid van bewoners van Leidsche Rijn.7 Resultaten Figuur 1. Longfunctiemeting bij een pasgeborene door middel van de ‘single occlusion technique’ (SOT). wegklachten waaraan uiteindelijk 2.000 pasgeboren kinderen zullen deelnemen.6 Alle kinderen die geboren worden in de nieuwbouwwijk Leidsche Rijn in de omgeving van Utrecht worden benaderd voor WHISTLER. Ongeveer drie weken na geboorte wordt de longfunctie gemeten met behulp van de SOT. De meting wordt gedaan met behulp van een meetapparaatje en een luchtdicht afgesloten gezichtsmasker (zie Figuur 1). Flow, volume en monddruk worden hierbij geregistreerd en op een monitor weergegeven. Gedurende een aantal minuten wordt de rustademhaling gemeten, waarbij een aantal keer kort de luchtstroom wordt afgesloten aan het einde van de inspiratie. Hierdoor treden veranderingen in flow, volume en druk op en wordt er een passieve relaxatie van de long bij het kind opgewekt, de zogenoemde reflex van Hering-Breuer. Hieruit kunnen dan vervolgens de luchtwegweerstand en compliantie (stijfheid) van het respiratoire systeem berekend worden. De hele meting duurt ongeveer vijftien minuten. Er worden tevens een aantal pre- en perinatale risicofactoren voor luchtwegklachten nagevraagd met behulp van een vragenlijst en er wordt wat wangslijmvlies afgenomen van zowel ouders en kind voor een DNA-analyse. Follow-up voor luchtwegklachten gebeurt op verschillende manieren. Gedurende het eerste levensjaar vullen ouders dagelijks een vragenlijstje in omtrent luchtwegklachten (hoesten, piepen/zagen en koorts). Na het eerste levensjaar wordt het kind via het huisartscoderings- VOL. 6 nr. 4 - 2006 De SOT blijkt een longfunctietechniek met een acceptabele variabiliteit, waardoor deze geschikt is voor gebruik op grote schaal bij pasgeboren kinderen.8 Bij 73% van de gevallen was het mogelijk om een betrouwbare longfunctie te meten. Dit percentage steeg naar 85% wanneer onderzoekers langere tijd ervaring hadden opgedaan met de longfunctiemeting. De reproduceerbaarheid van zowel de longfunctiemeting zelf als de analyse van de meting achteraf was goed. Dit gold zowel wanneer de meting of analyse door dezelfde onderzoeker als wanneer deze door een andere onderzoeker werd herhaald. Om de uitslag van een longfunctiemeting goed te kunnen beoordelen, is het daarnaast belangrijk te weten welke waarden normaal zijn en welke afwijkend. Er werden daarom referentievergelijkingen opgesteld die gebruikt kunnen worden bij de beoordeling van longfunctiemetingen bij pasgeboren kinderen.9 Met betrekking tot determinanten van longfunctie werd er een duidelijke relatie gevonden tussen de longfunctie van de ouders en hun pasgeboren kind: hoe lager de longfunctie van de ouders, hoe lager de longfunctie van hun kind. Na correctie voor omgevingsfactoren en voor gewicht en lengte (de longfunctie wordt deels bepaald door de grootte van een persoon) bleef de relatie tussen de longfunctie van de moeder en het kind bestaan. De relatie tussen de longfunctie van de vader en het kind was te verklaren door een relatie tussen de lengte en het gewicht van de vader en het kind (hoe groter de vader, hoe groter het kind en hoe beter de longfunctie van beiden). Een soortgelijke en opvallende bevinding was dat luchtweginfecties die een moeder tijdens de zwangerschap doormaakt mogelijk van invloed zijn op de groei en ontwikkeling van het ademhalingssysteem van het kind. Het bleek dat kinderen van de moeders die één of meerdere luchtweginfecties tijdens de zwangerschap hadden doorgemaakt, een lagere compliantie (toegenomen stijfheid) van het ademhalingssysteem hadden. Hoe meer luchtweginfecties de moeder had doorgemaakt, hoe lager de compliantie van het kind (zie Figuur 2 op pagina 139). Ten slotte werd aangetoond dat de luchtwegweerstand van het ademhalingssysteem gerelateerd is aan het ontstaan en de duur van het piepen. Het risico op piepen N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e 138 P r o e f s c h r i f t b e s p r e k i n g compliantie (ml/kPa) van het respiratoire systeem 44 42 40 38 36 34 0 1 2 of meer aantal infecties van de moeder tijdens de zwangerschap Figuur 2. De compliantie van het respiratoire systeem in relatie met het aantal infecties tijdens de zwangerschap (0, 1 en 2 of meer infecties). was significant hoger indien het kind vlak na geboorte een hogere luchtwegweerstand van het ademhalingssysteem had. Deze relatie was vooral duidelijk in de eerste zes maanden na de geboorte. Daarnaast duurden de piepklachten ook langer bij een hogere luchtwegweerstand. Er werd geen relatie gevonden tussen de compliantie van het ademhalingssysteem en piepen. Er werd ook geen relatie aangetoond tussen de luchtwegweerstand en de compliantie van het ademhalingssysteem en hoestklachten. luchtwegklachten. De mogelijkheid om deze hoogrisicokinderen vroegtijdig op te sporen, opent perspectieven voor gerichte en vroegtijdige preventie om zo een deel van de luchtwegklachten en complicaties te voorkomen. Referenties 1. Kuehni CE, Davis A, Brooke AM, Silverman M. Are all wheezing disorders in very young (preschool) children increasing in prevalence? Lancet 2001;357:1821-5. 2. Gold DR, Tager IB, Weiss ST, Tosteson TD, Speizer FE. Acute lower respiratory illness in childhood as a predic- 139 Conclusie tor of lung function and chronic respiratory symptoms. Am Het identificeren van kinderen met een hoog risico op luchtwegklachten is essentieel voor de preventie van luchtwegklachten. Longfunctieonderzoek vroeg in het leven kan hierin een belangrijke rol gaan spelen. De studies die in dit proefschrift beschreven zijn, hebben laten zien dat de SOT een eenvoudig toepasbare en betrouwbare techniek is om longfunctie te meten in grote populaties van gezonde pasgeboren kinderen. Daarnaast zijn er nieuwe onafhankelijke voorspellers van de longfunctie van het pasgeboren kind geïdentificeerd, namelijk de longfunctie van de moeder en luchtweginfecties van de moeder tijdens de zwangerschap. Ten slotte blijkt dat de luchtwegweerstand van het ademhalingssysteem vroeg in het leven voorspellend is voor het ontstaan en de duur van piepklachten. De resultaten van dit proefschrift zijn een eerste stap in het identificeren van kinderen met een hoog risico op Rev Respir Dis 1989;140:877-84. VOL. 6 nr. 4 - 2006 3. Young S, Arnott J, O’Keeffe PT, Le Souef PN, Landau LI. The association between early life lung function and wheezing during the first 2 yrs of life. Eur Respir J 2000;15:151-7. 4. Martinez FD, Morgan WJ, Wright AL, Holberg CJ, Taussig LM. Diminished lung function as a predisposing factor for wheezing respiratory illness in infants. N Engl J Med 1988;319:1112-7. 5. Gappa M, Colin AA, Goetz I, Stocks J. Passive respiratory me- chanics: the occlusion techniques. Eur Respir J 2001;17:141-8. 6. Katier N, Uiterwaal CS, De Jong BM, Kimpen JL, Verheij TJ, Grobbee DE, et al. The Wheezing Illnesses Study Leidsche Rijn (WHISTLER): Rationale and design. Eur J Epidemiol 2004;19:895-903. 7. Grobbee DE, Hoes AW, Verheij TJ, Schrijvers AJ, Van Ameijden EJ, Numans ME. The Utrecht Health Project: optimization of routine healthcare data for research. N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e Aanwijzingen voor de praktijk 1.Het identificeren van kinderen met een hoog risico op luchtwegklachten is essentieel voor de preventie van luchtwegklachten. Longfunctieonderzoek bij pasgeborenen kan een belangrijke rol gaan spelen in het voorspellen van luchtwegklachten op de kinderleeftijd. 2.De ‘single occlusion technique’ (SOT) is een eenvoudig toepasbare en betrouwbare techniek om longfunctie te meten bij gezonde pasgeboren kinderen. 3. Longfunctie en respiratoire infecties van de moeder tijdens de zwangerschap zijn onafhankelijke voorspellers voor de longfunctie van het pasgeboren kind. Verder onderzoek moet uitwijzen wat de klinische relevantie hiervan is. 4.Een hogere luchtwegweerstand van het ademhalingssysteem vroeg in het leven is voorspellend voor het ontstaan en de duur van piepklachten in het eerste levensjaar. Er is geen relatie tussen de longfunctie van een pasgeborene en het ontstaan of de duur van hoestklachten. Eur J Epidemiol 2005;20:285-7. 8. Katier N, Uiterwaal CS, De Jong BM, Kimpen JL, Van der Ent CK. Feasibility and variability of neonatal and infant lung function measurement using the single occlusion technique. Chest 2005;128:1822-9. 9. Katier N, Uiterwaal CS, De Jong BM, Verheij TJ, Van der Ent CK. Passive respiratory mechanics measured during natural sleep in healthy term neonates and infants up to 8 weeks of life. Pediatr Pulmonol 2006: In press. Ontvangen 19 juni 2006, geaccepteerd 3 juli 2006. Correspondentieadres Mw. dr. N. Katier, kinderarts in opleiding Universitair Medisch Centrum Utrecht Afdeling Kinderlongziekten Huispostnummer KH01.419.0 Postbus 85090 3508 AB Utrecht Tel.: 030 250 47 57 Fax: 030 250 47 47 E-mailadres: [email protected] Belangenconflict: geen gemeld. Financiële ondersteuning: het onderzoeksproject werd gesteund door een subsidie van Zon MW (nr. 2001-1-1322) en GlaxoSmithKline, Nederland. VOL. 6 nr. 4 - 2006 N e d e r l a n d s T i j d s c h r i f t voo r All e r g i e 140