Влияние фенотипа заболевания на показатели системы антиоксидантной защиты и уровень некоторых интерлейкинов крови пациентов с хронической обструктивной болезнью легких
- Авторы: Павлюченко И.И.1, Коков Е.А.1, Кокова Л.Н.1, Охременко О.С.1
-
Учреждения:
- ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»
- Выпуск: Том 8, № 6 (2017)
- Страницы: 38-41
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.eco-vector.com/pediatr/article/view/7874
- DOI: https://doi.org/10.17816/PED8638-41
- ID: 7874
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — распространенное заболевание, вовлекающее в патологический процесс как бронхолегочную, так и сердечно-сосудистую систему. Это сложное заболевание, в котором воспаление играет ведущую роль в формировании всего комплекса патологических изменений. При ХОБЛ отмечаются местный дефицит антипротеаз, избыточное образование активных форм кислорода, индуцирующих неконтролируемое перекисное окисление липидов и окислительный стресс. При этом заболевании повышается уровень провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α, особенно при сочетании хронической обструктивной болезни с метаболическим синдромом. Определение конкретного фенотипа ХОБЛ и степени нарушения защитных и адаптационных систем при данных формах течения болезни позволяет оптимизировать схемы лечения больных. Цель данной работы — выявление дополнительных биохимических и биофизических маркеров фенотипирования и мониторинга проводимой терапии у пациентов с ХОБЛ различного фенотипа и степени тяжести в стадии обострения на основании изучения основных показателей системы антиоксидантной защиты крови и некоторых цитокинов. Определены существенные различия в показателях антиоксидантной системы (АОС) у пациентов с ХОБЛ различного фенотипа и степени тяжести. Установленные отличия в показателях активности ферментов эритроцитов и общей антиоксидантной активности плазмы крови могут стать важным дополнительным звеном для фенотипирования ХОБЛ. Комплексное лечение с использованием антикоагулянтов, нормализующих реологические свойства крови, и муколитиков с выраженными антиоксидантными свойствами снижает уровень прооксидантной нагрузки на организм за счет коррекции метаболических процессов и оказывает наиболее выраженное влияние на показатели АОС крови и цитокиновый профиль.
Ключевые слова
Полный текст
Введение
Хроническая обструктивная болезнь легких (ХОБЛ) — это распространенное заболевание [3, 5], вовлекающее в патологический процесс как бронхолегочную, так и сердечно-сосудистую систему. ХОБЛ опасна не только сама по себе, она осложняется легочным сердцем, острой и хронической дыхательной недостаточностью, сердечной недостаточностью, нарушениями сердечного ритма, возникающими даже в состоянии стойкой ремиссии у больных ХОБЛ. Данное заболевание остается одной из ведущих причин заболеваемости и смертности во всем мире, особенно если обострение ассоциировано с острыми заболеваниями системы кровообращения [2, 3, 5]. ХОБЛ представляет собой сложное заболевание с охарактеризованными различными фенотипами, в котором воспаление играет ведущую роль в формировании всего комплекса патологических изменений [11]. При этом заболевании отмечаются местный дефицит антипротеаз, избыточное образование активных форм кислорода, индуцирующих неконтролируемое перекисное окисление липидов и окислительный стресс (ОС); повышается уровень провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-6, ИЛ-8, ФНО-α, особенно при сочетании хронической обструктивной болезни с метаболическим синдромом [4]. Дисфункция антиоксидантной и иммунной систем [1, 3, 7] становится причиной низкой эффективности лечения и частого обострения заболевания. Фенотип ХОБЛ определяет тактику лечения и прогноз заболевания. По-прежнему актуален поиск новых биомаркеров хронического воспаления при ХОБЛ [8, 10] для совершенствования диагностики и оптимизации патогенетической терапии.
Цель — выявление биохимических биомаркеров фенотипирования и мониторинг проводимой терапии у пациентов с ХОБЛ различного фенотипа и степени тяжести в стадии обострения на основании изучения основных показателей системы антиоксидантной защиты крови и некоторых про- и противовоспалительных цитокинов.
Материалы и методы
Обследовано 79 пациентов с обострением ХОБЛ и эндотелиальной дисфункцией, среди которых у 65 пациентов была установлена ХОБЛ IV степени тяжести (группа D), фенотип бронхитический, и 14 пациентов с ХОБЛ III степени тяжести (группа С), фенотип эмфизематозный (классификации GOLD, 2011) [6]. В свою очередь группа D была разделена на четыре подгруппы согласно получаемому комплексному лечению. В 1-ю подгруппу вошли 17 пациентов, лечившихся по базовой схеме в сочетании с антикоагулянтной терапией (нефракционированный гепарин) в стандартных дозировках; во 2-ю подгруппу — 16 пациентов, получавших гепарин и муколитик (ацетилцистеин) по стандартным схемам; в 3-ю подгруппу — 15 пациентов, получавших в комплексном лечении в качестве антикоагулянтной терапии эноксапарин натрия (фракционированный гепарин) по стандартной схеме; в 4-ю подгруппу — 17 пациентов, у которых по клиническим показаниям применяли эноксапарин натрия и ацетилцистеин по стандартной схеме и в 5-ю подгруппу — 14 пациентов, относящихся к группе С (ХОБЛ III степени тяжести, эмфизематозным фенотипом), которые получали базовую терапию без антикоагулянтов и муколитиков. Схема лечения формировалась в зависимости от тяжести заболевания и выраженности отдельных клинических признаков. Контрольную группу составил 21 человек, условно здоровые доноры сравнимого возраста и пола. Помимо основных общеклинических исследований определяли показатели системы антиоксидантной защиты и показатели баланса про- и противовоспалительных цитокинов (ИЛ-8 и ИЛ-10) в 1-е сутки при поступлении в стационар (до начала лечения) и на 5–7-е сутки после проведенной комплексной терапии. Состояние антиоксидантной системы (АОС) крови оценивали по активности ферментов эритроцитов — каталазы (КАТ) и супероксиддисмутазы (СОД), а также по уровню восстановленных тиоловых групп и общей антиокислительной активности (АОА) плазмы крови, рассчитываемой биофизическим амперометрическим способом. В гемолизате исследовали активность КАТ [3]. Активность СОД определяли в гемолизате эритроцитов [2]. Вычисляли количество свободных сульфгидрильных групп эритроцитов (SH-групп) плазмы [9]. АОА плазмы крови определяли модифицированным амперометрическим способом [7] на анализаторе «Яуза-01-ААА». Уровень цитокинов (ИЛ-8, ИЛ-10) рассчитывали в плазме крови методом ИФА с использованием наборов «Цитокин» (Россия).
Результаты исследования
Определение состояния КАТ эритроцитов у пациентов с ХОБЛ в стадии обострения до начала комплексного лечения показало значительное снижение ее активности у пациентов всех изучаемых подгрупп относительно контроля, в среднем на 26 % (р < 0,05). При этом активность КАТ у пациентов группы D была на 21,6 % ниже, чем у пациентов группы С. На фоне комплексного лечения в сочетании с гепарином (1-я подгруппа) отмечалось увеличение сниженного уровня активности КАТ на 85 %, что в итоге даже превысило значения активности КАТ контрольной группы на 28,4 % (р < 0,05). Во 2-й подгруппе уровень КАТ достиг физиологического значения для данной возрастной контрольной группы. В 4-й подгруппе активность КАТ на фоне лечения повысилась на 43 % и на 5–7-е сутки соответствовала показателям контрольной группы. У пациентов группы С активность КАТ на фоне базового лечения практически не изменилась. Активность СОД у пациентов с ХОБЛ была изменена разнонаправленно. В группе D активность СОД была снижена в среднем на 17,3 % относительно показателей группы контроля, а у пациентов группы С повышена в среднем на 17,8 %. В ходе лечения произошла позитивная коррекция данного показателя АОС, в большей степени выраженная у пациентов на фоне использования ацетилцистеина. Изучение неферментного компонента АОС — уровня SH-групп — показало значительное снижение этого показателя при обострении ХОБЛ у пациентов с III–IV степенями тяжести заболевания, в среднем на 44,9 % (р < 0,05). Наиболее существенная разница в показателях АОС была выявлена при изучении общей АОА плазмы крови, которая была статистически значимо снижена относительно показателей контроля в 2–3 раза в разных подгруппах. У пациентов 1-й подгруппы показатель АОА (изначально сниженный в 3 раза) после комплексного лечения увеличился в 2 раза; у пациентов 2-й подгруппы показатель АОА, сниженный на 57 %, после комплексного лечения увеличился также в 2 раза относительно исходного уровня; в 3-й подгруппе пациентов подъем сниженного в 3 раза показателя АОА в ходе лечения составил 45,9 %, и в 4-й подгруппе пациентов сниженный до лечения на 46 % показатель АОА возрос на 89 %. У пациентов 5-й подгруппы исходный уровень АОА крови был снижен на 46,8 %, на фоне лечения отмечено некоторое повышение этого показателя, но менее выраженное, чем у пациентов 1–4-й подгрупп. Необходимо отметить, что и после интенсивного комплексного лечения уровень общей АОА плазмы крови оставался статистически значимо ниже показателей контрольной группы, что связано с хроническим течением воспалительного процесса и выраженной дисфункцией системы про-/антиоксиданты.
При исследовании цитокинового статуса установлено, что уровень как провоспалительных, так и противовоспалительных интерлейкинов плазмы крови статистически значимо повышен у всех наблюдаемых пациентов с ХОБЛ, что свидетельствует о напряжении в работе иммунной системы. Так, уровень ИЛ-8 у пациентов с ХОБЛ в стадии обострения был выше показателя контрольной группы в среднем на 167 %, а ИЛ-10 на 118 %. При этом у пациентов группы D изменения имели более выраженный характер (повышение ИЛ-8 составляло в среднем 179 против 129 % группы С, а ИЛ-10 — 122 против 100 % группы С). У пациентов 1–4-й подгрупп на фоне лечения в условиях стационара уровень ИЛ-10 снизился на 6,9–25,6 %, при этом у пациентов 5-й подгруппы, без включения антикоагулянтов и ацетилцистеина, уровень ИЛ-10 в ходе лечения практически не изменился. При изучении уровня ИЛ-8 в крови также установлена индивидуальная динамика изменения этого показателя в разных подгруппах. У пациентов с ХОБЛ в подгруппах 1 и 3 уровень ИЛ-8 в ходе лечения увеличился на 24,5 и 15,3 % соответственно. В подгруппах 2, 4 и 5 уровень ИЛ-8, наоборот, снизился на 29,9; 22,9 и 9,3 % соответственно. При этом значимой корреляционной зависимости между показателями уровня цитокинов и общей АОА плазмы как до лечения, так и после выявлено не было. Динамика изменения уровня цитокинов отражает интенсивность провоспалительной и оксидативной нагрузки у пациентов с коморбидными состояниями, к которым относятся пациенты с ХОБЛ, и возможности коррекции цитокинового баланса у данной категории больных в ходе интенсивного стационарного лечения за счет адекватного подбора комплексных схем.
Заключение
В результате исследований у пациентов с ХОБЛ бронхитического и эмфизематозного типов выявлены значительные сдвиги в показателях антиоксидантной системы и интерлейкиновом статусе, причем более выраженные у пациентов с бронхитическим фенотипом. Комплексное лечение корригирует показатели нарушенного метаболизма. Наиболее существенное влияние на состояние иммунной и антиоксидантной систем оказывает комплексное лечение с использованием антикоагулянтов, улучшающих реологические свойства крови и кровоснабжение тканей, а также антиоксидантных препаратов, в частности ацетилцистеина, снимающих напряжение в работе защитных системах организма и повышающих его антиоксидантный потенциал.
Об авторах
Иван Иванович Павлюченко
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»
Автор, ответственный за переписку.
Email: PavluchenkoII@ksma.ru
д-р мед. наук, профессор, заведующий, кафедра биологии с курсом медицинской генетики
Россия, КраснодарЕвгений Александрович Коков
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»
Email: kokovea@gmail.com
канд. мед. наук, доцент, кафедра клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики
Россия, КраснодарЛюдмила Николаевна Кокова
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»
Email: kokovaln@gmail.com
канд. мед. наук, доцент, кафедра клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики
Россия, КраснодарОльга Сергеевна Охременко
ФГБОУ ВО «Кубанский государственный медицинский университет»
Email: olay-lay_236@mail.ru
аспирант, кафедра клинической иммунологии, аллергологии и лабораторной диагностики
Россия, КраснодарСписок литературы
- Авдеев С.Н. Противовоспалительная терапия хронической обструктивной болезни легких: настоящее и будущее // Медицинский Совет. – 2013. – № 3. – С. 8–15. [Avdeev SN. Anti-inflammatory therapy of chronic obstructive pulmonary disease: the present and the future. Meditsinskiy Sovet. 2013;(3):8-15. (In Russ.)]
- Костюк B.A., Потапович A.И., Ковалева Ж.В. Простой и чувствительный метод определения супероксиддисмутазы, основанный на реакции окисления кверцетина // Вопросы медицинской химии. – 1990. – Т. 36. – № 2. – С. 88–91. [Kostyuk BA, Potapovich AI, Kovaleva ZV. A simple and sensitive method of determination of superoxide dismutase activity based on the reaction of quercetin oxidation. Voprosy meditsinskoi khimii. 1990;36(2):88-91. (In Russ.)]
- Рязанов А.С., Киреев С.А., Еременко Н.Н. Особенности клинического течения ХОБЛ при метаболическом синдроме: роль системного воспаления // Ожирение и метаболизм. – 2010. – № 2. – С. 49–51. [Ryazanov AS, Kireev SA, Eremenko NN. Features of the clinical course of COPD in the metabolic syndrome: the role of systemic inflammation. Obesity and Metabolism. 2010;(2):49-51. (In Russ.)]
- Цеймах И.Я., Дронов С.В., Тимофеев А.В., и др. Влияние хронической обструктивной болезни легких на течение и прогноз пароксизмальной фибрилляции предсердий у госпитализированных больных // Бюллетень физиологии и патологии дыхания. – 2015. – № 57. – С. 49–56. [Tseymakh IY, Dronov SV, Timofeev AV, et al. Influence of chronic obstructive pulmonary disease on the course and prognosis of paroxysmal trial fibrillation in hospitalized patients. Byulleten’ fiziologii i patologii dykhaniya. 2015;(57):49-56. (In Russ.)]
- Чучалин А.Г., Авдеев С.Н., Айсанов З.Р., и др. Российское респираторное общество. Федеральные клинические рекомендации по диагностике и лечению хронической обструктивной болезни легких // Пульмонология. – 2014. – № 3. – С. 15–54. [Chuchalin AG, Avdeev SN, Aysanov ZR, et al. Russian Respiratory Society. Federal Clinical Recommendations for the Diagnosis and Treatment of Chronic Obstructive Pulmonary Disease. Pul’monologiia. 2014;(3):15-54. (In Russ.)]
- Яшин A.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Российский химический журнал. – 2008. – Т. LII. – № 2. – С. 130–135. [Yashin AY. Injection-flow system with amperometric detector for selective determination of antioxidants in food and beverages. Rossiyskiy khimicheskiy zhurnal. 2008;LII(2):130-135. (In Russ.)]
- Bourbeau J, Christodoulopoulos P, Maltais F, et al. Effect of salmeterol/fluticasone propionate on airway inflammation in COPD: a randomised controlled trial. Thorax. 2007;62(11):938-943. doi: 10.1136/thx.2006.071068
- Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease (2013).
- Global Initiative for Chronic Obstructive Lung Disease (GOLD). Global strategy for diagnosis, management, and prevention of chronic obstructive pulmonary disease (2014).
- Hurst JR, Vestbo J, Anzueto A, et al. Susceptibility to exacerbation in chronic obstructive pulmonary disease. N Engl J Med. 2010;363(12):1128-1138. doi: 10.1056/NEJMoa0909883.
- Han MK, Agusti A, Calverley PM, et al. Chronic obstructive pulmonary disease phenotypes: the future of COPD. Am J Respir Crit Care Med. 2010;182(5):598-604. doi: 10.1164/rccm.200912-1843CC.
Дополнительные файлы
![](/img/style/loading.gif)