PECULIARITIES OF THE DEVELOPMENT AND COURSE OF OXIDATIVE STRESS IN THE ACTIVE PHASE OF PYELONEPHRITIS IN CHILDREN

Abstract

The article presents data of a study of prooxidant and antioxidant systems in 79 children, including 49 children with the active stage of pyelonephritis, and 30 healthy children aged from 1 to 17 years. The characteristics of oxidative stress in pyelonephritis, depending on its course, were determined.

Full Text

В структуре приобретенной патологии мочевыделительной системы у детей ведущее место занимает пиелонефрит [8]. К одной из триггерных систем воспаления в мочевой системе относятся процессы свободнорадикального окисления (СРО) [2]. Исследованиями последних лет установлено, что окислительно-восстановительные процессы во многом определяют стабильность гомеостаза живого организма [3, 4]. Биохимические процессы в тканях сопровождаются образованием реакционно-способных соединений кислорода, объединенных в общее название — активные формы кислорода (АФК): О2, Н2О2, НО2, ОН, HOCl и др. Они являются нормальными метаболитами обменных процессов в организме и выполняют определенную физиологическую роль в функционировании клетки [3, 4, 10]. При па тологических состояниях, протекающих на фоне интенсивной генерации АФК, последние начинают проявлять свое цитотоксическое действие, приводящее к окислительной деструкции белков, углеводов, нуклеиновых кислот, разрушению клеточных структур. Процессы, связанные с образованием реакционно-способных соединений с последующей окислительной деструкцией макромолекул за счет этих соединений, можно условно объединить понятием прооксидантная система (ПОС) [4]. Токсическое действие АФК предотвращается за счет функционирования антиоксидантной системы (АОС), представленной ферментативными (супероксиддисму-таза, каталаза, ферменты системы глутатиона и др.) и неферментативными компонентами (витамины А, Е, С, Р, Д, каротины и др.) [4]. Существует определенное Выпуск 2 (46). 2013 89 равновесие между ферментативными и неферментативными элементами АОС, так как последние могут при ряде патологических состояний выступать в качестве прооксидантов. Нарушение сбалансированности между АОС и ПОС является специфическим проявлением развития состояния окислительного стресса (ОС) [4]. Многие аспекты свободнорадикальных реакций при пиелонефрите у детей требуют дальнейшего изучения с использованием современных методов прямого контроля за параметрами прооксидантной и антиокси-дантной систем. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучить состояние прооксидантной и антиоксидан-тный систем у детей в активную стадию пиелонефрита в зависимости от его течения прямыми хемилюминес-центными методами. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ Проведено активное динамическое (продольное) исследование на базе областной детской клинической больницы (г. Смоленск) и Проблемной научно-исследовательской лаборатории клинической биофизики и ан-тиоксидантной терапии Смоленской государственной медицинской академии. В исследование включали детей, госпитализированных в активную стадию острого и хронического пиелонефрита на основании следующих критериев: продолжительность антибактериальной терапии не более 72 часов, отсутствие на момент обследования обострения аллергических болезней, врожденных пороков развития сердца и сосудов, анемии, острой респираторной вирусной инфекции. Контрольную группу составили относительно здоровые дети, имевшие функциональные нарушения. Возраст пациентов был от 1 года до 17 лет. Дети и их родители до исследования ознакомились и подписали добровольное согласие информированного больного, утвержденное этическим комитетом. Всего обследовано 79 детей, из них 26 — в активную стадию острого пиелонефрита (ОП) (1-я группа), 23 — в активную стадию хронического пиелонефрита (Х)П (2-я группа) и 30 практически здоровых детей (3 группа — контрольная). В 1-й группе было 19 (73 %) девочек и 7 (27 %) мальчиков, во 2-й группе — 18 (78 %) и 5 (22 %) соответственно. В 3-й группе (контрольной) — 15 (50 %) девочек и 15 (50 %) мальчиков. Проводилось комплексное клинико-лабораторное и инструментальное обследование согласно стандартам оказания лечебно-диагностической помощи при уро-нефрологических заболеваниях у детей. Диагноз выставлялся согласно классификации М. Я. Студеникина и соавт., с дополнениями В. Г. Майданника и соавт. [2]. ПОС и АОС в основной группе исследовали дважды: 1—3 сутки (1-е исследование) и 14-й день антибактериальной терапии (2-е исследование). Прооксидантную систему оценивали по уровню генерации АФК лейкоцитами цельной крови методом люминолзависимой хемилюминесции (ХЛ), стимулированной кристаллами сульфата бария [9], антиоксидантную — по суммарной антиокислительной активности (АОА) сыворотки крови (амплитуда медленной вспышки), активированной родамином Ж ХЛ в присутствии Fe2+ на хемилюминометре BRR-2 (Россия) [1]. Для математической оценки сбалансированности прооксидантно-антиоксидантной систем использован коэффициент К, отражающий отношение средних значений ХЛ — АФК (в % от нормы) к средним значениям АОА (в % от нормы). В норме он равен 1 [7]. Статистический анализ. Для проверки гипотезы о нормальном распределении признаков использовался критерий согласия %2 на уровне значимости (а) 0,05. Для количественной оценки типичного уровня и вариации изучаемых признаков использовались медиана (Ме), межквартильный размах (25-й (Lq) и 75-й (Uq) перцентили). Проверка статистических гипотез об отсутствии значимых различий между распределениями исследуемых признаков проводилась с использованием непараметрических критериев: при сравнении независимых групп — критерий Манна-Уитни, для зависимых—критерий знаков [6]. Статистический анализ выполнялся с помощью программы Microsoft Excel 2003. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ У пациентов в активную стадию как острого, так и хронического пиелонефрита при 1-м исследовании уровень АФК был статистически значимо выше контроля (р < 0,05) при достаточной антиоксидантной защите (р > 0,05) (табл.). Оценивая баланс ПОС и АОС в активную стадию пиелонефрита при 1-м исследовании выявлен дисбаланс за счет активации ПОС при достаточной АОЗ, более выраженный при остром течении заболевания (К = 3,5), чем при хроническом (К = 2,3) (рис.). Данное состояние является благоприятным, так называемым «респираторным взрывом», отражающим кислородза-висимые механизмы фагоцитоза. В результате респираторного взрыва образуются АФК, обладающие высокой антимикробной активностью. Они играют ведущую роль в деструкции объекта фагоцитоза (внутриклеточное переваривание), при этом сам фагоцит защищен от действии этих токсических антимикробных форм кислорода благодаря имеющимся в его цитоплазме комплексам защитных ферментов (СОД, каталаза) и неферментных факторов (глутатион, витамины Е и С, жирные кислоты) [5]. При 2-м исследовании уровень АФК у детей 1 -й и 2-й групп значимо снизился при сравнении с исходным, но однако не достиг значений контрольной группы (р < 0,05), а АОА статистически значимо снизилась по сравнению с контролем (табл.). Дисбаланс ПОС и АОС сохранялся как при остром (К = 2,3), так и при хроническом пиелонефрите (К = 1,8) вследствие повышенного образования АФК и более выраженного сни- 90 Выпуск 2 (46). 2013 Прооксидантно-антиоксидантный статус (хемилюминесценция крови) при пиелонефрите у детей Г руппы ХЛ-АФК (х105 квант/с х 4?) АОА (отн. ед.) 1-е исследование Ме (Lq; Uq) 2-е исследование Ме (Lq; Uq) 1-е исследование Ме (Lq; Uq) 2-е исследование Ме (Lq; Uq) Острый пиелонефрит (1 группа) n = 26 6,0 (4,4; 8,6) 3,8 (2,9; 6,1) 29 (20; 40) 28 (20; 33) р1-3 л 0,05 р1-3 л 0,05; рм л 0,05 р1-3 > 0,05 р1-3 л 0,05 рм > 0,05 Хронический пиелонефрит (2 группа) n = 23 4,1 (2,6; 6,8) 2,8 (2,3; 3,9) 30 (27;40) 29 (21; 33) р2-3 л 0,05 р1-2 > 0,05 р2-3 л 0,05 р2-2 л 0,05 р1-2 > 0,05 ррр --2 2 3 V V V ООО 000 сл сл сл р2-3 л 0,05 р2-2 > 0,05 р1-2 > 0,05 Контрольная (3 группа) n = 30 2,0 (1,6; 2,7) 33 (29; 38) Примечание. р—различие показателей между группами. жения АОА, нарушения ее мобилизации в ответ на повышение активности прооксидантной системы, что является проявлением усугубления ОС, способствуя реализации цитотоксичности АФК [4] (рис.). 5 и Ё 4' Ü3г Ol -* 1 0 - 3,5 2,3 1 А ■■А-- норма - острый пиелонефрит -Al -хронический пиелонефрит 1-е 2-е исследование исследование Рис. Динамика коэффициента К в активной стадии пиелонефрита у детей При анализе показателей про- и антиоксидантной систем у больных в активную стадию пиелонефрита не выявлено статистически значимых различий в зависимости от течения заболевания. Следовательно, развивающийся окислительный стресс при воспалении характеризуется интенсификацией свободнорадикального окисления и снижением антиоксидантной защиты и является универсальным. Данные результаты свидетельствуют о необходимости дальнейших клинических исследований по поиску нивелирования окислительного стресса при пиелонефрите препаратами, действующими как на стадии обрыва свободнорадикального окисления, так и способствующими повышению АОЗ. ЗАКЛЮЧЕНИЕ У детей в первые дни активной стадии пиелонефрита независимо от течения выявлено повышение уровня АФК при достаточной антиоксидантной защите. К 14-му дню антибактериальной терапии зарегистрировано усугубление окислительного стресса за счет не только сохранявшейся повышенной активности прооксидантной системы, но и формирования выраженной депрессии антиоксидантной защиты. Вы явленные изменения подтверждают обоснованность патогенетической терапии препаратами с антиокси-дантным действием.