The indicators of activity of enzymes and parameters of lipid spectrum in cells of liver in children under chronic viral hepatitis C

Abstract


The determination of indicators of activity of NAD (F)-dependent enzymes and lipid composition in biopsy material of liver from 21 children aged 12-16 years and suffering from chronic hepatitis C demonstrated that under stage III of process of chronic transformation of disease in comparison with stage II in cells of liver the synthetic processes are activated, the final stages of Krebs cycle are intensified and simultaneously protection of cells from processes of lipid peroxidation is reduced. The study also established that cholesterol level is increased and level of cholesterol ethers is decreased and lipid metabolism is shifted aside lipolysis. Therefore, it is established that indicators of activity of enzymes and lipid composition in cells of liver in children with chronic hepatitis C depend on the stage of chronic transformation of disease. The study demonstrated that under stage III as compared to stage II the more profound rearrangements of metabolic fates are occurring seemingly due to increase of severity of course of the given infectious process.

Full Text

Хронический вирусный гепатит С является одной из актуальных проблем мировой медицины в связи с его широкой распространенностью и возможностью развития неблагоприятных исходов в виде цирроза печени и гепатоцеллюлярной карциномы [1-4]. В последние годы эта проблема приобретает все возрастающее значение в педиатрии [5, 6], так как многие вопросы, связанные, в частности, с особенностями патогенеза хронической HCV-инфекции у детей и подростков, остаются нерешенными. В связи с этим несомненный интерес представляет получение информации о метаболических изменениях, происходящих непосредственно в ткани печени у детей при разных стадиях хронизации гепатита С и вызывающих нарушения морфофункциональных параметров этого органа при данном заболевании. На сегодняшний день морфофункциональные поражения печени больных хроническим гепатитом в основном оцениваются по материалу, получаемому при пункцион-ной биопсии. При оценке морфологических изменений в гепатобиоптате при хронических гепатитах используют полуколичественные (ранговые) системы счета [7], которые зачастую являются единственными объективными показателями активности скрыто протекающего процесса, в том числе и у детей [5]. Вместе с тем процедура подобного рода далеко не безразлична для организма ребенка. Поэтому в настоящее время активно продолжается поиск новых, менее травматичных методов обследования, позволяющих уточнить степень поражения печени при данных патологических состояниях. Проявление функциональных возможностей любой клетки живого организма в значительной степени определяется ее внутриклеточным метаболизмом, зависящим от специфики патологического процесса. Параметрами, отражающими направленность и интенсивность реакций в клетках, являются определяемые в них показатели активности ферментов и липидного спектра [8, 9]. Однако в доступной литературе практически нет сведений о комплексных исследованиях, оценивающих метаболизм ткани печени по этим параметрам у детей, больных хроническим гепатитом С. Целью наших исследований явилось определение показателей активности НАД(Ф)-зависимых ферментов и липидного состава в клетках печени у детей, больных хроническим вирусным гепатитом С, и выявление зависимости этих параметров от стадии хронизации заболевания. Обследован 21 ребенок в возрасте от 12 до 16 лет с диагнозом хронического вирусного гепатита С, который устанавливался в условиях специализированного стационара с помощью набора стандартных клинико-биохимических, а также иммуноферментных методов исследования и подтверждался морфологически при пункционной биопсии печени (под контролем УЗИ) с учетом гистологического индекса степени активности и гистологического индекса стадии хронизации [7]. Из общего числа обследованных детей у 11 определялась II стадия хронизации процесса (слабая или умеренная степень активности с умеренно выраженными фиброзными изменениями в печени) и еще у 10 выявлялась III стадия хронизации гепатита С (слабая или умеренная степень активности с тяжелым фиброзом в печени). Биолюминесцентным методом [10] в клетках печени определялась активность ферментов: глюкозо-6-фосфат-дегидрогеназы (Г6ФДГ), глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (Г3фДг), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), НАД- и НАДФ-зависимой изоцитратдегидрогеназы (НАДИЦДГ и НАД-ФИЦДГ), НАД- и НАДФ-зависимой глутаматдегидроге-наз (НаДГДГ и НАдФгДГ), НАД- и НАДФ-зависимой малатдегидрогеназы (НАДМДГ и НАДФМДГ), а также глутатионредуктазы (ГР). Активность ферментов выра жалась в микроединицах на 1 микрограмм ткани печени (в мкЕ/мкг). Параметры липидного спектра клеток печени - фосфолипиды (ФЛ), холестерин (ХЛ), свободные жирные кислоты (СЖК), триацилглицериды (ТАГ) и эфиры холестерина (ЭХ) - определялись тонкослойной хроматографией на силуфоле с экстракцией липидов по J. Folch и со-авт. [11] и последующей денситометрией для определения доли (в %) каждой из липидных фракций. Полученные данные обработаны методами статистического анализа с применением пакета прикладных программ Statistica 6,0 и рекомендаций по их использованию в биологии и медицине [12]. В таблицах представлены среднегрупповые показатели (М) и ошибка средней (m). Достоверность различий оценивалась непараметрическим критерием Манна-Уитни (U). В результате исследования выявлен ряд достоверных различий между показателями активности ферментов в клетках печени при разных стадиях хронизации вирусного гепатита С (табл. 1). Например, активность Г6ФДГ при III стадии хронизации выше, чем при II: 22,16 ± 5,02 и 9,86 ± 3,09 мкЕ/мкг (р < 0,05). Также более высоким при III стадии по отношению ко II определен уровень НАДФМДГ - 23,09 ± 5,56 и 9,92 ± 2,43 мкЕ/мкг (р < 0,05). Кроме того, выявлена тенденция к достоверности различий между показателями активности ГР при II и III стадиях хронизации гепатита С: при III стадии уровень активности этого фермента ниже, чем при II (2,96 ± 0,63 и 8,56 ± 3,52 мкЕ/мкг (р < 0,1). Установленные особенности активности ферментов позволили предположить, что синтетические процессы в клетках печени у детей при III стадии хронизации вирусного гепатита С более выражены, чем при II, о чем свидетельствует больший уровень Г6ФДГ при более тяжелой стадии заболевания. Также при усилении тяжести процесса повышается интенсификация конечных этапов цикла трикарбоновых кислот, позволяющая переводить часть малата, образующегося в цикле Кребса, в пируват, что подтверждается более высоким уровнем активности НАДФМДГ при III стадии, по сравнению со II. Вместе с тем при более тяжелой стадии заболевания снижается уровень защиты клеток печени от процессов перекисного окисления липидов: уменьшается активность ГР - фермента антиоксидантной глутатионовой системы. Кроме того, учитывая роль этого энзима в транспорте аминокислот в клетку, можно предположить, что их поступление в клетки печени у детей при III стадии хронизации гепатита С существенно меньше, чем при II. При сравнении показателей липидного спектра в клетках печени у детей при разных стадиях хронизации вирусного гепатита С установлены достоверные различия между Таблица 1 Активность ферментов (в мкЕ/мкг) в клетках печени у детей при разных стадиях хронизации вирусного гепатита С (M ± m) Показатель II стадия хронизации (n = 11) III стадия хронизации (n = 10) Г6ФДГ 9,86 ± 3,09 22,16 ± 5,02 (р <0,05) Г3ФДГ 117,46 ± 20,11 254,87 ± 73,00 ЛДГ 2,41 ± 0,75 7,68 ± 4,09 НАДИЦДГ 1,47 ± 0,66 2,18 ± 0,67 НАДФИЦДГ 11,56 ± 3,87 10,50 ± 3,84 НАДГДГ 329,04 ± 87,55 289,91 ± 52,83 НАДФГДГ 7,00 ± 1,48 11,83 ± 3,00 НАДМДГ 164,63 ± 32,26 174,96 ± 36,77 НАДФМДГ 9,92 ± 2,43 23,09 ± 5,56 (р <0,05) ГР 8,56 ± 3,52 2,96 ± 0,63 (р1 < 0,1) 8 Российский медицинский журнал Таблица 2 Содержание липидов в клетках печени у детей при разных стадиях хронизации вирусного гепатита С (M ± m) Показатель II стадия хронизации (n = 11) III стадия хронизации (n = 10) ФЛ, % 12,69 ± 0,94 11,63 ± 0,81 ХЛ, % 13,92 ± 0,99 17,39 ± 1,31 (р1 < 0,05) СЖК, % 16,03 ± 1,23 23,01 ± 1,15 (р1 < 0,001) ТАГ, % 18,30 ± 1,91 14,93 ± 1,84 ЭХ, % 39,06 ± 1,20 33,05 ± 2,12 (р1 < 0,05) ХОЛ/ФЛ 1,12 ± 0,08 1,53 ± 0,13 (р1 < 0,05) СЖК/ТАГ 0,91 ± 0,10 1,56 ± 0,10 O1 < 0,001) большинством из исследуемых параметров (табл. 2). Так, например, в клетках печени у больных с III стадией хронизации инфекционного процесса количество ХЛ определяется на большем уровне, чем в клетках детей со II стадией: 17,39 ± 1,31 и 13,92 ± 0,99% (р < 0,05). За счет повышения количества ХС при III стадии хрониза-ции увеличивается и соотношение ХЛ/ФЛ по сравнению с этим же показателем, определяемым при II стадии: 1,53 ± 0,13 и 1,12 ± 0,08 (р < 0,05). Вместе с тем содержание ЭХ при более тяжелой стадии определяется ниже, чем при II: 33,05 ± 2,12 и 39,06 ± 1,20% (р < 0,05). Кроме того, при III стадии хронизации увеличивается количество СЖК в клетках печени по сравнению со II (23,01 ± 1,15 и 16,03 ± 1,23%; р < 0,001). В связи с этим и соотношение СЖК/ТАГ у больных с III стадией больше, чем со II: 1,56 ± 0,10 и 0,91 ± 0,10 (р < 0,001). Таким образом, в результате наших исследований установлено, что липидный спектр в клетках печени у детей с III стадией хронизации вирусного гепатита С имеет следующие отличия от аналогичных параметров, определяемых у детей со II стадией хронизации этого заболевания: - более высокое количество ХС (одного из основных структурных липидов, преобладающее количество которого синтезируется именно в печени) и как следствие повышенное соотношение ХОЛ/ФЛ, что определяет увеличение микровязкости и снижение проницаемости клеточных мембран, приводящих в свою очередь к нарастанию функциональной недостаточности органа при усугублении тяжести заболевания; - меньшее содержание ЭХ, что подтверждает активацию синтеза самого холестерина при этой стадии хронизации; - повышенное содержание СЖК и увеличенное в связи с этим соотношение СЖК/ТАГ, что свидетельствует о преимущественной направленности липидного обмена в сторону липолиза. Таким образом, полученные в результате наших исследований показатели активности внутриклеточных ферментов и липидного состава в ткани печени у детей с разными стадиями хронизации вирусного гепатита С позволили раскрыть некоторые особенности метаболизма в клетках печени при этом заболевании. Эти особенности заключаются в интенсификации процессов пентозофосфатного пути, конечных этапов цикла Кребса и снижении уровня антиок-сидантной защиты клеток в сочетании с перестройками их липидных структур, проявляющимися в повышении уровня ХС, смещении липидного обмена в сторону липолиза и накоплении СЖК при III стадии, по сравнению со II. Выводы 1. У детей в возрасте от 12 до 16 лет, больных хроническим вирусным гепатитом С, активность внутриклеточных ферментов в печени зависит от стадии хронизации заболевания, а показатели активности энзимов указывают на интенсификацию процессов пентозофосфатного пути, конечных этапов цикла Кребса и снижение уровня антиоксидантной защиты клеток в группе детей с III стадией хронизации по сравнению с аналогичными параметрами, определяемыми при II стадии. 2. Изменения липидного состава клеток печени у детей 12-16 лет при хроническом вирусном гепатите С зависят от стадии хронизации этого заболевания и заключаются в следующем: повышении уровня ХС, смещении липидного обмена в сторону липолиза и накоплении в клетках СЖК при III стадии хронизации по сравнению со II.

About the authors

Vadim Gennadievich Bulygin

The research institute of medical problems of the North of the Siberian branch of the Russian academy of medical sciences

Email: impn@impn.ru

Gennadiy Viktorovich Bulygin

The research institute of medical problems of the North of the Siberian branch of the Russian academy of medical sciences; The professor V.F. Voyno-Yasenetskiy Krasnoyarsk state medical university


References

  1. Арямкина О.Л. Хроническая HBV- и HCV-инфекция и рак печени: клинико-эпидемиологические и дифференциальнодиагностические параллели. Эпидемиология и инфекционные болезни. 2006; 2: 36-9.
  2. Ивашкин В.Т., ред. Болезни печени и желчевыводящих путей: Руководство для врачей. 2-е изд. М.: М-Вести; 2005.
  3. Лучшев В.И., Санин Б.И., Жаров С.Н. Вирусный гепатит С - глобальная проблема нашего времени. Российский медицинский журнал. 2004; 3: 40-5.
  4. Серов В.В., Апросина З.Г., Крель П.Е. и др. Хронический вирусный гепатит - одна из наиболее важных проблем современной медицины. Архив патологии. 2004; 66 (6): 6-11.
  5. Пучков Ю.Б. Морфофункциональная характеристика печени при хронических вирусных гепатитах В и С у детей: Автореф. дис.. канд. мед. наук. Владивосток; 2005.
  6. Учайкин В.Ф., Чуелов С.Б. Вирусные гепатиты у детей: от прошлого к настоящем. Детские инфекции. 2006; 4: 4-8.
  7. Серов В.В., Севергина Л.О. Морфологические критерии оценки этиологии, степени активности и стадии процесса при вирусных хронических гепатитах В и С. Архив патологии. 1996; 4: 61-4.
  8. Булыгин Г.В., Камзалакова Н.И., Андрейчиков А.В. Метаболические основы регуляции иммунного ответа. Новосибирск: СО РАМН; 1999.
  9. Тихонова Е.П., Булыгин Г.В. Метаболические основы иммунореактивности при парентеральных гепатитах В и С. Новосибирск: Наука; 2003.
  10. Савченко А.А., Сунцова Л.Н. Высокочувствительное определение активности дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови человека биолюминесцентным методом. Лабораторное дело. 1989; 11: 23-5.
  11. Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues. J. Biol. Chem. 1957; 226 (1): 497-509.
  12. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных: Применение пакета прикладных программ Statistica. М.: Медиа Сфера; 2002.

Statistics

Views

Abstract - 31

PDF (Russian) - 2

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies