CC BY
85
ФТИЗИАТРИЯ
УДК 616.24-002.5-074
Д. С. Эсмедляева, М. Е. Дьякова, Н. М. Блюм, Т. С. Карташова
БИОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ФИБРОЗНО-КАВЕРНОЗНОГО ТУБЕРКУЛЕЗА ЛЕГКИХ РАЗЛИЧНОГО ГЕНЕЗА
ФГУ «Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт фтизиопульмонологии Росмедтехнологий»
Фиброзно-кавернозный туберкулез легких (ФКТ) — это одна из наиболее часто встречающихся в настоящее время форм туберкулеза с богатой морфологической картиной, хорошо известной фтизиатрам, хирургам и патологоанатомам. В работах ряда авторов указывается на необходимость выделять различные по патогенезу формы туберкулеза, отличающиеся друг от друга по особенностям общего и местного иммунитета, в частности вовлечением в патологический процесс лимфатических узлов [1]. Многочисленные полостные образования и распространенные склеротические изменения в этом случае являются итогом более или менее длительно протекавшего воспалительного процесса, началом которого может служить либо реинфект, когда очаги первичного туберкулезного комплекса в легких или лимфатических узлах находятся в неактивном состоянии, либо сами эти очаги, еще сохраняющие свою активность. Имея в виду эту альтернативу, мы говорим о ФКТ либо вторичного, либо первичного генеза. Следует указать на то, что оценка особенностей генеза проводилась лишь с применением клинико-иммунологических, морфологических и иммуногистохимических методов исследования [2-4]. Возможности биохимических методов оценки использованы не были.
Целью настоящего исследования является изучение особенностей воспалительного ответа больных фиброзно-кавернозным туберкулезом легких с учетом природы генеза.
Материал и методы. Проведено биохимическое исследование крови 91 больного, оперированных по поводу ФКТ в возрасте от 18 до 56 лет. У 68% больных поражение легких сочеталось с поражением бронхо-пульмональных лимфатических узлов, где определялись специфические гранулематозные изменения разной давности, что характерно для ФКТ первичного генеза (I группа). У 32% больных специфические изменения в лимфатических узлах отсутствовали, что явилось основанием для отнесения их к категории страдающих ФКТ вторичного генеза (II группа).
В каждой из этих групп анализ проводили по традиционным клинико-рентгенологическим критериям с выделением фаз относительной стабилизации и прогрессиро-
© Д. С. Эсмедляева, М. Е. Дьякова, Н. М. Блюм, Т. С. Карташова, 2011
вания, массивности бактериовыделения, распространенности процесса, морфологическим признакам активности воспаления в легких по 5-балльной системе [5].
Согласно существующим представлениям о значимости биохимических показателей в характеристике воспалительного процесса, и в том числе туберкулезного [5], для оценки его остроты, активности и тяжести были выбраны следующие методы исследования сыворотки крови:
• концентрация альбуминов (А), церулоплазмина (ЦП), лактоферрина (ЛФ) и активности а1-антитрипсина (а1-АТ) для оценки остроты процесса;
• активность аденозиндезаминазы (АДА) и ее изоферментов, показатели проте-азно-ингибиторной системы, такие как активность трипсиноподобных про-теиназ (БАПНА), эластазоподобная активность (ЭА), активность а2-макро-глобулина (а2 -МГ) и его функциональных форм — свободной (S) и связанной (F) для оценки активности и тяжести процесса;
• содержание веществ низкой и средней молекулярной массы (ВНСММ) для оценки тяжести поражения органов наряду со степенью эндогенной интоксикации;
• концентрация неоптерина (НЕО) в качестве интегральной характеристики воспалительного процесса [6, 7].
Концентрация альбумина исследовалась с использованием наборов фирмы «Абрис+», активность ЦП определялась методом Равина. ЛФ оценивался с помощью набора ИФА производства «Вектор-Бест». Активность аденозиндезаминазы и 2-де-зоксиаденозиндезаминазы (2-дезокси АДА) определялась методом G. Giusti (1974). На основании результатов одновременного исследования активности АДА и 2-де-зокси АДА рассчитывалась активность изоферментов АДА-1 и АДА-2 с учетом их различного сродства к субстратам, оптимума рН, константы Михаэлиса (G. Giusti, 1971). Активность БАПНА, а1-АТ, а также а2-МГ определяли с использованием синтетического субстрата N-а-бензоил^ аргининпаранитроанилида. Активность функциональных форм а2-МГ fast (F) и slow (S) определяли методом Г. М. Боголюбовой (1988). ЭА определяли методом L. Visser и E. R. Blout. Уровень ВНСММ плазмы крови исследовали по М. Я. Малаховой (1995). Для определения неоптерина в сыворотке крови использовали иммуноферментный набор «МР Biomedicals Germany GmbH».
Для статистической обработки результатов использован пакет программ «Statis-tica-7». Рассчитывались средние значения, квадратичные ошибки и коэффициент корреляции Спирмена. Достоверность различий величин показателей оценивалась с использованием U-критерия Вилкоксона—Манна—Уитни.
Результаты и обсуждение. Согласно полученным результатам, больные I и II группы достоверно отличались по ряду важнейших клинико-морфологических показателей (табл. 1).
Следует отметить, что по распространенности процесса различий между группами установлено не было: в каждой группе вовлечение в процесс от 3 до 7 сегментов легких отмечено в 66,7% случаев.
При гистологическом исследовании легких у больных обеих групп обнаруживалось сочетание свежих инфильтративных изменений, казеозно-некротических фокусов различной давности и величины, каверн с толстыми стенками, состоявшими из специфической и неспецифической грануляционной ткани, бугорков и распространенных рубцовых изменений. Активность воспалительного процесса колебалась в диапазоне III-V степеней. Это были ограниченные (III степень) или распространенные
Таблица 1. Клинико-морфологическая характеристика больных ФКТ различного генеза (% от общего числа больных соответствующей группы)
I группа Бактериовыделение (число колоний) Активность по клиническим признакам Активность по патолого-анатомическим признакам
>10 00 О 1 <100 0 Прогресси- рование Стабили- зация III IV V
69 15 11 4 77 23 16 38 22
II группа 30 20 7 44 52 48 26 70 11
воспалительные изменения (^-У степени), без прогрессирования (III степень) или же прогрессирующие (^-У степени). Последние характеризовались активными воспалительными изменениями в перикавернозной зоне с формированием «свежих» бугорков и очагов катарально-десквамативной (булевской) пневмонии (IV степень активности). При активности максимальной (V степень) в легких имелись, кроме того, очаговые скопления нейтрофильных гранулоцитов и крупных вакуолизированных макрофагов, а также фибринозный экссудат. Как видно из табл. 1, активно прогрессирующие изменения V степени наблюдались у больных I группы в 2 раза чаще, чем у больных II группы.
Согласно биохимическим критериям, обе группы отличались превышением референтного уровня средних значений по большинству показателей активности, остроты и тяжести воспалительного процесса (табл. 2).
Таблица 2. Биохимические показатели остроты, активности и тяжести процесса у больных ФКТ
различного генеза
Биохимические показатели I группа II группа Референтные значения
ВНСММ, усл. ед. 22,14 ± 1,74* 21,01 ± 1,78* 10,84 ± 0,53
Альбумин, г/л 40,82 ± 0,77 43,46 ± 1,12 >35
Амплитуда 26,4-53,6 29,6-55,6 34-48
Церулоплазмин, г/л 0,45 ± 0,01* 0,42 ± 0,02* 0,36 ± 0,01
Лактоферрин, нг/мл 2459,09 ± 319,94* 1350,00 ± 334,87* ** 373,33 ± 56,7
а.1-АТ, нмоль/л 2,61 ± 0,07* 2,50 ± 0,13 1,59 ± 0,13
БАПНА, нмоль/л 112,57± 9,28* 73,38 ± 6,67* ** 60,27 ± 4,3
Эластазоподобная активность, усл. ед. 185,08 ± 8,95* 202,08 ±10,89* 173,20 ± 5,14
Общий а2-МГ, нмоль/л 2,14 ± 0,10* 2,07 ± 0,17* 2,55 ± 0,12
Б а2-МГ, нмоль/л 1,50 ± 0,08 1,3 ± 0,14* 1,46 ± 0,09
S а2-МГ, нмоль/л 0,64 ± 0,06* 0,76 ± 0,08 1,08 ± 0,08
АДА, ед/л 24,23 ± 2,98 * 18,90 ± 1,20* ** 14,24 ± 0,26
2-Део АДА, ед/л 7,91 ± 0,62* 6,48 ± 0,42*** 5,31 ± 0,12
АДА-1, ед/л 3,67 ± 0,30 3,54 ± 0,36* 3,46 ± 0,16
АДА2, ед/л 20,54 ± 1,76* 15,40 ± 1,02* ** 10,84 ± 0,25
Неоптерин, нмоль/л 13,27±1,33* 9,74 ± 1,09* ** 5,60 ± 0,42
* достоверность различий по сравнению с референтным уровнем;
**достоверность различий между группами.
Содержание ВНСММ в сыворотке крови вдвое превышало референтный уровень в обеих группах (р < 0,01), что свидетельствует о высокой степени эндогенной интоксикации у больных ФКТ независимо от генеза.
Направленность изменений концентрации белков острой фазы, таких как А и ЦП, в обеих группах были одинаковы и не отличались между собой. Значимое увеличение ЦП сопровождалось сохранением концентрации А в пределах нормы. Наряду с этим повышение концентрации агАТ отмечено лишь в I группе. Уровень ЛФ был значимо повышен в обеих группах, однако в I группе он был в два раза выше, чем во II (р < 0,02). Суммарная активность другого протеазного ингибитора — а2-МГ (отрицательного реактанта острой фазы воспаления) — была значимо снижена в обеих группах. При этом у больных I группы установлен достоверно низкий уровень активности его Б формы, а у больных II группы отмечено снижение активности его Б формы. Таким образом, острофазовая реакция в I группе была более выражена.
Уровень протеолиза, оцениваемый по уровню трипсиноподобных протеиназ (БАПНА), превышал референтный в обеих группах; при этом в I группе увеличение этого показателя было двукратным, а во II группе лишь полуторным. Судя по величине отношения БАПНА/а1-АТ, превышающей референтный уровень в 4 раза в I группе (48,05 ± 5,1) и в 3 раза во II группе (38,11 ± 9,2) при норме 11,72±1,15, в обеих группах имеется дисбаланс в системе «протеиназы — ингибиторы», причем в I группе он выше (р<0,02).
Значимо повышенный уровень ЭА в обеих группах также свидетельствует о наличии протеолитической агрессии у больных ФКТ независимо от природы генеза.
Наши исследования показали, что у больных обеих групп имелась прямая корреляция между концентрацией альбумина и величиной отношения БАПНА/а1-АТ (г = 0,36 при р < 0,01). Наличие этой связи лишний раз подтверждает способность А связывать широкий спектр эндогенных и экзогенных токсинов и позволяет рассматривать его в качестве показателя уровня детоксикации.
Уровень активности АДА превышал референтный в обеих группах, причем в
I группе в большей степени, чем во II группе (р < 0,01). То же самое касается активности 2-дезокси АДА. Гиперферментемия развивалась преимущественно за счет прироста активности изофермента ADA2 в обеих группах, причем прирост ее в I группе был достоверно выше (р < 0,0001). Повышение активности ADAl отмечено лишь во
II группе.
Значимое повышение среднего значения концентрации неоптерина в сыворотке крови установлено в обеих группах (р < 0,01). В I группе отмечено его увеличение в среднем на 237% по сравнению с референтным уровнем, тогда как во II группе — на 174%.
Таким образом, практически все выбранные биохимические показатели остроты, активности и тяжести воспалительного процесса у больных ФКТ различного ге-неза превышают референтный уровень.
При этом, судя по величине этих изменений, больных I группы характеризует более тяжелый и активный воспалительный процесс, чем больных II группы. Это подтверждается как более выраженным дисбалансом в системе «протеиназы —ингибиторы», так и более высокими значениями СОЭ (35 мм/ч и 12 мм/ч соответственно, при норме ниже 15 мм/ч).
Биохимическое исследование крови у больных фиброзно-кавернозным туберкулезом различного генеза позволило выявить определенные метаболические сдвиги,
характеризующие воспалительный процесс в целом, а также функциональное состояние мононуклеаров и лейкоцитов, принимающих активное участие в формировании морфологических изменений легких.
О масштабности общего повреждения, его тяжести и остроте с нарастанием активности катаболических процессов и степени интоксикации свидетельствуют изменения двух типов. С одной стороны, это повышение концентрации ВНСММ и концентрации глобулинов острой фазы, таких как церулоплазмин, лактоферрин, а1-АТ, а2-МГ, а с другой — нарушения баланса в системе «протеазы — ингибиторы».
Поскольку а1-АТ и а2-МГ обладают антипротеиназной активностью, например в отношении эластазоподобных и химотрипсиновых протеаз, разнонаправленные изменения их активности, выраженные особенно резко у больных I группы, свидетельствуют об угнетении защитных реакций [8].
У больных обеих групп отмечалось повышение общей протеолитической активности, судя по изменениям трипсиноподобной (БАПНА) и ЭА, которая вызывает деструкцию легочной ткани и в первую очередь эластических волокон межальвеолярных перегородок. Массивное бактериовыделение, свойственное в значительно большей мере больным I группы, индуцирует дегрануляцию нейтрофильных лейкоцитов, что увеличивает уровень Э и ЛФ в сыворотке крови. В свою очередь, уровень ЛФ с его противовоспалительной функцией обеспечивает связывание бактериальных противовоспалительных факторов.
Сопоставление величин коэффициентов БАПНА/а1-АТ в выделенных группах больных свидетельствует о том, что нарушение баланса в системе «протеиназы — ингибиторы» более выражено в первом случае. Это согласуется с тем, что альтеративно-экссудативные изменения у больных I группы выражены резче по сравнению с больными II группы.
Все сказанное выше дает основание судить о разной степени изменений факторов неспецифической защиты организма при ФКТ различного генеза.
Выбранные показатели также отражают функциональную активность циркулирующих фагоцитирующих клеток, играющих центральную роль в системе защитных реакций организма. Маркером активности мононуклеаров служили изменения АДА2 и НЕО, а нейтрофилов — ЛФ и ЭА [9]. Согласно полученным результатам, метаболическая активность этих клеток повышена у всех больных ФКТ, однако в I группе она более значительна, что сопровождается и более выраженными воспалительными изменениями.
Проведенное исследование, в известной мере, характеризует и неспецифические иммунные реакции, точнее говоря, особенности участвующих в них имму-нокомпетентных клеток. I группу характеризует более выраженная активация ма-крофагального звена клеточного иммунного ответа на фоне снижения лимфоцитарного звена, судя по низкой активности функционально активной формы а2-МГ (Б), контролирующей распределение, уровень активности и деградацию ключевых цитокинов (интерферонов, ИЛ-6, ФНО-а и др.), участвующих в регуляции воспалительного ответа [10, 11].
Таким образом, используемые биохимические критерии остроты, активности и тяжести воспалительного процесса свидетельствуют о нарушениях метаболизма при обеих формах, отличающихся друг от друга, в сущности, не по характеру, а по степени выраженности. Группу больных первичного генеза характеризует большая степень
выраженности неспецифического воспалительного ответа по сравнению с группой вторичного генеза, более высокий уровень функциональной активности моноцитов и нейтрофилов, а также низкий уровень клеточного иммунного ответа. Это находится в полном соответствии с общими представлениями о соотношении структуры и функции, которые издавна развиваются в отечественной литературе.
В самом деле, ФКТ первичного генеза представляет собой нозологическую форму sui generis с преобладанием общих (системных) патологических реакций, тогда как при ФКТ вторичного генеза речь идет о местных воспалительных изменениях легких. Следовательно, не объем местных изменений в легких, который примерно одинаков при обеих формах, а именно общий характер патологических реакций — системный у больных I группы и локальный у больных II группы определяет специфику метаболических расстройств.
Факты, полученные в данном комплексном исследовании с привлечением биохимических методов, подтверждают правомерность разделения клинически диагностированного фиброзно-кавернозного туберкулеза легких на две группы, одной из которых является фиброзно-кавернозный туберкулез первичного генеза (resp. первичный туберкулез легких), представляющий собой заболевание sui generis не только с морфологической, но и с функционально морфологической точки зрения.
Все это имеет не только академический интерес, но и практическое значение. Правильная и своевременная диагностика первичных форм очень важна, поскольку адекватными лечебно-профилактическими мероприятиями удавалось во многих случаях предотвратить развитие тяжелых, необратимо прогрессирующих форм [12]. «Мы правильно поймем и оценим должным образом клинические и морфологические данные как в патогенетическом плане, так и в аспекте профилактики и терапии лишь в том случае, если научимся лучше, чем теперь, различать период первичной инфекции со всеми его последствиями и период реинфекции со всеми его последствиями» [13].
Литература
1. Пинская Р. М. Первичный туберкулез у взрослых. М.: Медгиз, 1949. 207 с.
2. Ариэль Б. М., Блюм Н. М., Елькин А. В. Патологическая анатомия лекарственно-устойчивого фиброзно-кавернозного туберкулеза // Архив патологии. 2005. № 2. С. 38-40.
3. Басек Т. С., Елькин А. В., Кноринг Б. Е., Кобак М. Э., Кириллов Ю. В. Дифференцированный подход к лимфаденэктомии у больных с прогрессирующим течением фиброзно-кавернозного туберкулеза легких // Туберкулез и болезни легких. 2009. № 12. С. 28-31.
4. Осташко О. М. Кооперативные взаимоотношения клеток-эффекторов иммунной системы легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе различного генеза: автореф. дис. ... канд. мед. наук. СПб., 2000. 21 с.
5. Руководство по легочному и внелегочному туберкулезу. СПб., 2006. 516 с.
6. Фукс Д., Самсонов М. Ю., Вейс Г., Рейбнигер Г., Насонов Е. Л., Вахтер Х. Клиническое значение неоптерина при заболеваниях человека // Тер. архив. 1993. № 5. С. 80-87.
7. Эсмедляева Д. С., Дьякова М. Е., Титаренко О. Т., Перова Т.Л. Клиническая значимость определения неоптерина сыворотки крови у больных фиброзно-кавернозным туберкулезом легких // Академический журнал Западной Сибири. 2007. № 5. С. 72-74.
8. Каминская Г. О., Абдуллаев Р. Ю., Мартынова Е. В., Серебряная Б. А. Биохимические аспекты оценки реактивности организма у больных туберкулезом легких // Проблемы туберкулеза. 2001. № 1. С. 62-65.
9. Дьякова М. Е., Титаренко О. Т., Эсмедляева Д. С., Елькин А. В., Табанакова И. А., Алексеева Н. П. Функциональная активность фагоцитирующих клеток у больных фиброзно-кавернозным туберкулезом // Вопр. биол., мед. и фармокалогии. 2008. № 2. С. 15-19.
10. Эсмедляева Д. С., Кноринг Б. Е., Елькин А. В., Дьякова М. Е., Перова Т.Л. Взаимосвязь активности а2-макроглобулина и показателей клеточного иммунного ответа у больных фиброзно-кавернозным туберкулезом легких // Болезни органов дыхания. 2009. № 1. С. 50-54.
11. Bonner J., Brody A. Cytokine-binding proteins in the lung // Am. J. Physiol. 1995. 286 (Lung Cell. Mol. Phisiol. 12). L869-L878.
12. Струков А.И., Соловьева И.П. Морфология туберкулеза в современных условиях. М.: Медгиз, 1986. 232 с.
13. AschoffL. Vortrage uber Pathologie. Jena, 1925. 360 s.
Статья поступила в редакцию 1 июня 2011 г.
