CC BY
67
"флаг", если превышаются заложенные для каждого анали-та, в том числе и для ферментов, пределы индексов липемии, гемолиза, иктемии L, Н, I. Эта технология позволяет стандартизовать преаналитический этап, улучшить качество сообщаемых результатов. Изготовители анализаторов и реагентов в инструкциях сообщают значения индексов сыворотки/ плазмы и пределы значений их для каждого аналита в зависимости от используемого прибора и реагента.
Что касается других интерферентов, например кароти-ноидов, лекарств или их метаболитов, в тех случаях, когда они изменяют внешний вид образца, то сведений относительно визуальной оценки их присутствия в образцах, в том числе и при измерении каталитической активности ферментов, практически нет. Влияние лекарственных веществ на лабораторные исследования активности ферментов широко распространено из-за многочисленности как лекарственных средств, так и лабораторных тестов. Аналитическое влияние происходит в результате воздействия лекарственного средства или его метаболита на ход реакции, лежащей в основе принципа аналитической технологии. Чаще всего это воздействия гепатотоксических, нефротоксических, противосу-дорожных средств, пероральных контрацептивов. Возможны другие механизмы влияния лекарств. Например, биологическое влияние in vivo циклофосфамида на холинэстеразу проявляется через механизм торможения фермента в плазме, что вызывает занижение результатов. Фенитоин вызывает завышение результатов при измерении каталитической концентрации у-ГТ в плазме, что связано с индукцией фермента.
Сведения о влиянии различных лекарств представлены в Приложении Д упомянутого ГОСТа Р 53079-4.2008 [2].
Сведения об условиях хранения и стабильности ферментов в крови с различными антикоагулянтами, сыворотке и плазме представлены в Приложении Б [2] этого национального стандарта.
Особенности преаналитического этапа для каждого фермента для повседневного и экстренного анализа должны быть отражены в стандартных операционных процедурах в каждой лаборатории, так же как рекомендации по менеджменту образцов, в которых выявлена неправильно оформленная документация, интерференция и др.
Таким образом, для выполнения преаналитического этапа при измерении концентрации каталитической активности ферментов, позволяющего получить точные результаты, объективно отражающие состояние пациента, необходимо следо-
вать правилам и рекомендациям указанных выше стандартов, касающихся каждого звена этого этапа, необходима разработка стандартных операционных процедур для этих звеньев, стандартных инструкций для пациентов и врачей, планирующих анализы, стандартных операционных процедур для персонала, ответственного за взятие биоматериала, его обработку, транспортировку и хранение до лаборатории и внутри лаборатории, пособий с описанием факторов, влияющих на результаты при выполнении конкретных аналитических технологий и использовании конкретных анализаторов, критериев и подходов к выявлению дефектных образцов и их выбраковке.
ЛИТЕРАТУРА
1. ГОСТ Р ИСО 15189 - 2009. Лаборатории медицинские. Частные требования к качеству и компетентности. П. 5.4. Преаналитиче-ские процедуры. - M.: Стандартинформ, 2010.
2. ГОСТ Р 53079.4 - 2008. Технологии лабораторные клинические. Обеспечение качества клинических лабораторных исследований. Ч. 4. Правила ведения нреаналитического этана. - M.: Стан-дартинформ, 2009.
3. ГОСТ Р ИСО 6710 - 2009. Контейнеры для сбора образцов венозной крови одноразовые. Технические требования и методы испытаний. - M.: Стандартинформ, 2009.
4. ГудерВ. Г., Нарайанан С., ВиссерГ., ЦавтаБ. Диагностические пробы: от пациента до лаборатории. Влияние преаналитических факторов на качество результатов лабораторных исследований: Пер. с англ. В. В. Mеньшикова. - M., 2010.
5. КондрашеваЕ. А. // Клин. лаб. диагн. - 2010. - № 9. - С. 41.
6. DaFonseca-WollheimF., Guder W., Schmitt Y. M. et al. http://www. diagnosticsample.com/introduction.php3?lang=en/...
7. Guder W. G., Schmitt Y. et al. Применение антикоагулянтов в клинических лабораторных исследованиях: Пер. с англ. В. В. Mень-шикова. - M., 2002.
8. Lippi G., Banfo G., Buttarello M. et al. // Clin. Chem. Lab. Med. -2007. - Vol. 45. - P. 728-736.
9. PlebaniM., CarraroP. // Clin. Chem. - 1997. - Vol. 43. - P. 13481351.
10. Schumann G., Cannalias F., Jorgensen P. et al. // Clin. Chem. Lab. Med. - 2010. - Vol. 48. - P. 5.
11. serum Indices: Reduction of clinical errors in laboratory medicine. Going straight for the answer. Roche Diagnostics GmbH. 2007. www.roche.com.
12. Thomas L. // Clinical laboratory diagnostics / Ed. L. Thomas. -Franfkurt/Main, 1998. - P. 29-100.
Поступила 07.12.11
© КОЛЛЕКТИв АвТОРОв, 2012
УДК 616.33/.34-036.12-053.2-092:612.015.31]-074
Н. А. Соколова, м. И. Савина, Г. Л. Карян, Ю. Г. мухина
изменение концентрации эссЕнцидльных микроэлементов в плазме крови у детей с хроническими заболеваниями желудочно-кишечного тракта, имеющих различную массу тела
ГОУ БПО Российский государственный медицинский университет, москва
Цель исследования - изучить особенности изменений показателей минерального обмена при хронических заболеваниях желудочно-кишечного тракта у детей различного возраста с нормальной и избыточной в разной степени массой тела. Обследовано 127 детей в возрасте от 6 до 15 лет, у которых были выявлены хронические гастродуоденит, панкреатит, холецистит. Концентрацию биоэлементов в плазме крови определяли методом масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой. В ходе исследования установлено повышение концентрации молибдена в 4,3 раза, хрома в 8,4 раза и селена в 1,36 раза. Выявленный биоэлементный дисбаланс оказывает влияние на общее состояние здоровья детей, течение заболевания и должен учитываться при проведении терапии, направленной на коррекцию минерального обмена.
Ключевые слова: хром, молибден, селен, масс-спектрометрия с индуктивно связанной плазмой, хронические заболевания желудочно-кишечного тракта, дети
N.A. Sokolova, M.I. Savina, G.L. Karyan, Yu.G. Mukhina THE ALTERATION OF CONCENTRATION OF ESSENTIAL MICROELEMENTS IN BLOOD PLASMA IN CHIL-DREN WITH CHRONIC DISEASES OF GASTROINTESTINAL TRACT AND HAVING DIFFERENT
BODY MASS.
The article deals with the characteristics of alterations ofmineral metabolism indi-cators in children of various age with chronic diseases of gastrointestinal tract and having body mass of normal and different surplus degrees. The sample consisted of 127 children aged from 6 to 15 years with chronic gastroduodenitis, pancreatitis and cholecystitis. The concentration of bioelements in plasma was determined us-ing the technique ofmass spectrometry with inductively coupled plasma. The study established the increase of concentration ofmolybdenum 4.3 times, chrome - 8.4 times and selenium -1.36 times. The revealed bioelemental misbalance im-pacts the overall health of childten and course of disease and hence has to be ac-counted in case of application of trnatment targeted to the conection of mineral metabolism.
Key words: chrome, molybdenum, selenium, mass spectrometry with inductively coupled plasma, chronic disease, gastrointestinal tract.
Введение. В последние годы имеется отчетливая тенденция к росту гастроэнтерологической патологии у детей. По данным Всероссийской диспансеризации детского населения 2002 г заболевания желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) занимают 2-е место в структуре детской заболеваемости после заболеваний органов дыхания.
Для большинства микроэлементов (МЭ) основными ре-гуляторными механизмами гомеостаза являются процессы всасывания, преимущественно из ЖКТ. Любые нарушения функций органов пищеварения. сопровождающиеся синдромом мальабсорбции, ведут к дисбалансу биоэлементного состава организма.
Исследований, посвященных обмену биоэлементов при заболеваниях ЖКТ, проводилось мало, а при сопутствующих патологиях других систем организма их практически нет. Сказанное выше стало предпосылкой для появления нашей работы.
Цель работы - оценить изменения показателей минерального обмена при хронических заболеваниях ЖКТ у детей разного возраста с нормальной и избыточной массой тела.
Материалы и методы. Обследовано 127 детей, которые находились в ДГКБ № 13 в связи с обострением основного заболевания ЖКТ. У 84,5% детей, включенных в исследование. был хронический гастродуоденит, у 92,8% - хронический панкреатит, у 84,4% - хронический холецистит. Все дети в зависимости от возраста и антропометрических данных были разделены на 6 групп: дети с ожирением II степени (п = 18, средний возраст к = 13,0 ± 1,4 года), с ожирением I степени (п = 22, к = 13,4 ± 1,1), с избыточной массой тела (п = 22, к = 12,5 ± 1,4), с нормальной массой тела (п = 25, к = 13,2 ± 1,3), с избыточной массой тела (п = 20, к = 9,0 ± 1,2), с нормальной массой тела (п = 20, к = 7,7 ± 1,5).
Для определения концентрации биоэлементов в плазме крови использовали метод масс-спектрометрии с индуктивно связанной плазмой [19].
Статистический анализ полученных данных проводился с использованием программы статистической обработки материала Statistica (версия 6.0) с помощью вычислительных методов, рекомендованных для биологии и медицины [4]. Статистически значимым считали значение при р < 0,05.
Результаты и обсуждение. У всех детей независимо от возраста и массы тела зарегистрировано повышение уровня эссенциальных биоэлементов. Концентрация молибдена в среднем повышена в 4,3 раза, хрома - в среднем в 8,4 раза (рис. 1, 2), а селена - в 1,36 раза (рис. 3, 4).
Потребность в хроме у взрослых и детей старше 7 лет составляет 50-200 мкг/сут [6, 7]. Известно, что хром потенцирует действие инсулина, являясь частью органического комплекса - фактора толерантности к глюкозе (ФТГ). Пере-
Для корреспонденции:
Соколова Наталья Александровна, канд. мед. наук, ассистент каф.
клин. лаб. диагн. фак. усовершенствования врачей
Адрес: 117997, Москва, ул. Островитянова, 1
Телефон: (495) 434-61-45
E-mail:sokolova.nat@mail.ru
носчиком хрома в крови является трансферрин. Поступление хрома в клетки осуществляется за счет образующегося комплекса трансферрин (Сг) - трансферриновый рецептор на мебране клетки. После стимуляции инсулином в инсулин-чувствительных клетках выявляется комплекс трансферрин (Сг)-рецептор [8]. В клетке свободный хром захватывается ФТГ, что ведет к активации последнего. Предполагается, что ФТГ(Сг) связывается с р-субъединицей инсулинового
Щ Мо Щ Сг
Верхний референтный предел концентрации Мо
_____ Верхний референтный предел концентрации Сг
Рис. 1. Средняя концентрация Сг и Мо у детей в возрасте 11-15 лет в группах с нормальной (а), избыточной (б) массой тела, ожирением I (в) и II (г) степени.
мкг/л 10-
Щ Мо Щ Сг
Верхний референтный предел концентрации Мо
_____ Верхний референтный предел концентрации Сг
Рис. 2. Средняя концентрация Сг и Мо у детей 6-10 лет в группах с нормальной (а) и избыточной (б) массой тела. Обозначения те же, что на рис. 1.
мкг/л 300-,
200-
100-
Верхний референтный предел концентрации Бе
Рис. 3. Средняя концентрация Se у детей в возрасте 11-15 лет в группах с нормальной (а), избыточной (б) массой тела, ожирением I (в) и II (г) степени.
мкг/л 200-,
150-
10050-
Верхний референтный предел концентрации Бе
Рис. 4. Средняя концентрация Se у детей в возрасте 6-10 лет в группах с нормальной (а) и избыточной (б) массой тела. Обозначения те же, что на рис. 3.
рецептора, усиливая ее тирозин-киназную активность [3]. Результатом этого процесса является потенцирование действия инсулина [18, 20]. Известно, что хром ингибирует фос-фотирозинфосфатазу, фермент, который катализирует процесс дефосфорилирования инсулинового рецептора. Баланс между фосфатазной и киназной активностями ферментов модулирует работу рецептора и соответственно транспорт глюкозы в клетки. Кроме того, считается, что хром, усиливает связывание инсулина рецепторами, увеличивает количество инсулиновых рецепторов на поверхности клетки, а также процессы интернализации инсулиновых рецепторов [6]. Недостаточность хрома в организме ассоциируется с повышением риска развития нарушения толерантности к глюкозе вплоть до сахарного диабета 2-го типа, кардиоваскулярных заболеваний [3, 5, 11].
В организме молибден накапливается преимущественно в печени, почках, коже. Экскреция осуществляется через мочевыделительную и пищеварительную системы. Известно, что обмен молибдена тесно взаимосвязан с балансом микрофлоры кишечника [2]. В токе крови молибден переносится а2-макроглобулином, а также транспортируется эритроцитами, связываясь с мембранным белком спектрином [13]. Молибден является кофактором нескольких ферментов (ксантиноксидазы, альдегидоксидазы, сульфитоксидазы). Ксантиноксидаза катализирует процесс окисления гипоксантина и ксантина, что у человека является завершающей стадией пуринового обмена [15]. Молибден отличается сравнительно низкой токсичностью. У животных описано заболевание, развивающееся при повышенном поступлении молибдена, которое характеризуется вторичным дефицитом меди и хрома. при этом состоянии наблюдаются выраженные изменения углеводного и липидного обмена [10].
Хром и молибден при поступлении в количествах, превышающих естественную потребность, могут оказывать неблагоприятное влияние на состояние органов, систем и функций организма, в том числе и на органы пищеварения. Соединения хрома при пероральном поступлении вызывают раздражение и воспаление с гиперплазией клеток и гипертрофией слизистой оболочки кишечника, усиление его секреторной и моторной функций. Симптомы отравления молибденом как при пероральном, так и при парентеральном пути поступления наиболее отчетливо проявляются в ЖКТ и заключаются в раздражении, нарушении переваривающей функции, некротических изменениях в слизистой оболочке и подслизистом слое стенки кишечника [3]. Было установлено, что хром и молибден оказывают выраженное токсическое влияние на функцию пищеварения в виде местного и резорбтивного эффектов. Местный токсический эффект хрома проявлялся раздражением слизистой оболочки тонкой кишки с усиленной продукцией ферментов энте-роцитами и нарушением мембранного пищеварения в виде снижения активности кишечных ферментов и торможения процесса гидролиза мальтозы, а эффект молибдена - нарушением мембранного пищеварения с выраженным снижением активности мальтазы и кишечной амилазы в мембранной фракции ферментов. Резорбтивный токсический эффект как хрома, так и молибдена проявлялся нарушением функциональной активности поджелудочной железы (снижение активности панкреатических ферментов: амилазы, липазы, трипсина в полостной фракции) [3].
При наличии воспалительного процесса в ЖКТ на первом этапе наблюдается дисбаланс эссенциальных МЭ, который сопровождается повышением концентрации хрома; эти изменения сохраняются и при присоединении других нарушений; отмечено также стимулирующее влияние хрома на кислотообразование [1]. Вероятно, увеличение проницаемости слизистой ЖКТ для хрома при воспалительном процессе ведет к его накоплению в организме. В дальнейшем хром становится фактором, поддерживающим этот процесс, поскольку, как показано в опытах на животных, этот биоэлемент оказывает выраженное токсическое действие как на слизистую ЖКТ, так и на поджелудочную железу, таким образом, замыкается порочный круг. С другой стороны, в нашем исследовании у детей, кроме заболеваний ЖКТ, была избыточная в той или иной степени масса тела. а также начальные изменения углеводного обмена, поэтому зарегистрированное у них увеличение концентрации хрома может носить компенсаторный характер с целью поддержания нормального уровня глюкозы в крови. Концентрация глюкозы в крови - одна из важнейших гомеостатических констант в организме, поэтому могут использоваться все возможные резервы для сохранения ее в определенном диапазоне, в том числе и за счет увеличения концентрации хрома как части фактора толерантности к глюкозе.
Увеличение концентрации молибдена, выявленное в нашем исследовании, также может быть следствием повышения проницаемости для него слизистой при воспалении. В дальнейшем этот биоэлемент оказывает токсическое воздействие на систему пищеварения. В экспериментах на животных показано, что молибден обладает большим отрицательным влиянием на ЖКТ, чем хром, поскольку проявляет свои свойства при любом способе введения и в небольших дозах, при этом отмечается более выраженный эффект угнетения мальтазы [3].
Выявлено патологическое действие повышенной концентрации молибдена на липидный обмен. В опытах на крысах зарегистрированы следующие изменения: увеличение концентрации общих липидов на 30%, повышение уровня триглицеридов на 15%, а общего холестерина - на 200% по сравнению с контрольной группой животных [12]. У большинства обследованных детей имеются нарушения липидно-го обмена, которые могут усугубляться при наличии повышенного уровня молибдена в организме.
Другим эссенциальным элементом, повышение уровня которого наблюдалось во всех группах пациентов, является селен. Данный МЭ представляет собой неметалл и является структурной частью 21-й аминокислоты - селеноцистеи-на [17]. У млекопитающих в настоящее время известно 7 типов селеноцистеиносодержащих белков. большинство данных ферментов - это часть защитной антиоксидантной системы организма [14]. Семейство глутатионпероксидаз - это селеноцистеинсодержащие белки. Глутатионперок-сидаза ЖКТ (ОЬОРх) млекопитающих - это цитозольный фермент, экспрессирующийся только в клетках слизистой оболочки ЖКТ, а у человека также и в печени [16]. Основная функция этого фермента - создание первичного барьера, препятствующего всасыванию гидроперекисей, образующихся в процессе пищеварения. Жизненно важную роль ОЬОРх подтверждает необычная стабильность мРНК этого фермента в условиях дефицита селена в организме: небольшое количество ОЬОРх определяется даже тогда, когда все другие белки - члены этого семейства уже отсутствуют [22]. При восстановлении поступления селена к культуре клеток первым восстанавливается до нормального уровня количество и активность именно ОЬОРх. По мнению К. Wingleг и соавт. [21], такие особенности позволяют занять ОЬОРх первое место в иерархии селенопротеинов и подтверждают жизненно важную роль этого фермента для ЖКТ [21]. В опытах на мышах при нокаутировании у них гена, кодирующего ОЬОРх, было показано, что отсутствие в клетках слизистой ЖКТ ОЬОРх ведет к развитию острого воспалительного процесса, который со временем переходит в хроническую стадию [9].
Повышенная концентрация селена в плазме крови может быть проявлением защитной реакции организма, поскольку при воспалительном процессе всегда генерируется большое количество активных форм кислорода, свободных радикалов, перекисей и гидроперекисей. Возможно, в связи с усилением слущивания эпителия слизистой оболочки в ходе воспалительного процесса в ЖКТ наблюдается постоянная потеря ОЬОРх, поэтому требуется повышенное количество селена для синтеза новых молекул данного фермента.
Заключение. Таким образом, нами было установлено повышение концентрации молибдена, хрома и селена в плазме крови детей, страдающих хроническими заболеваниями ЖКТ, с различной массой тела в возрасте от 6 до 15 лет. Выявленный биоэлементный дисбаланс оказывает влияние на общее состояние детей, течение заболевания и должен учитываться при проведении терапии, направленной на коррекцию минерального обмена.
ЛИТЕРАТУРА
1. Анненкова Т. А. Клинико-морфологические особенности хронических заболеваний желудка и двенадцатиперстной кишки у детей при развитии микроэлементного дисбаланса: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Саратов, 1999.
2. Громова О. А., Кудрин А. В. Нейрохимия макро- и микроэлементов. Новые подходы к фармакотерапии. - М., 2001.
3. Здольник Т. Д., Шустаев Л. В. // Гиг. и сан. - 2000. - № 5. - С. 61-63.
4. Лапач С. Н., Чубенко А. В., Бабич П. Н. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Excel. - Киев, 2000.
5. Anderson R. A. // Sci. Total Environ. - 1989. - Vol. 86, N 1-2. - P. 75-81.
6. Anderson R. A. // J. Am. Coll. Nutr. - 1996. - Vol. 16, N 3. - P. 79-84.
7. Anderson R. A. // J. Am. Coll. Nutr. - 1998. - Vol. 17, N 9. - P. 548-555.
8. Cefulu W. T, Hu F. B. // Diabetes Care. - 2004. - Vol. 27, N 11. - P. 2741-2751.
9. Chu F. F, Esworthy R. S, Doroshow J. H. // Free Rad. Biol. Med. -2004. - Vol. 36, N 12. - P. 1481-1495.
10. Frank A., DanielssonR., JonesB. // Sci. Total Environ. - 2000. - Vol. 249, N 1-3. - P. 143-170.
11. Hummel M, Standi E., Schnell O. // Horm. Metab. Res. - 2007. -Vol. 39, N 10. - P. 743-751.
12. Ivanov V. N, Anikina L. V., Khyshiktuev B. S. // 10-th International Symposium on Trace Element in Man and Animal (TEMA): Book of Abstracts. - Evian, France, 1999. - P. 21.
13. Lener J., BibrB. // J. Hyg. Epidemiol. Microbiol. Immunol. - 1984.
- Vol. 28, N 4. - P. 405-419.
14. Lescure A., GautheretD, Carbon P., Krol A. // J. Biol. Chem. - 1999.
- Vol. 274, N 53. - P. 38147-38154.
15. Moriwaki Y., Yamamoto T., Higashino K. // Histol. Histopathol. -1999. - Vol. 14, N 4. - P. 1321-1340.
16. Saito Y., Hayashi T., Tanaka A. et al. // J. Biol. Chem. - 1999. - Vol. 274, N 5. - P. 2866-2871.
17. Stadtman T. C. // Annu. Rev. Biochem. - 1996. - Vol. 65. - P. 83100.
18. Vanhoe H., Versieck J., Moens L., Dams R. // Trace Elements Electrolyt. - 1995. - Vol. 12, N 2. - P. 81-88.
19. Vincent J. B. // J. Am. Coll. Nutr. - 1999. - Vol. 18, N 1. - P. 6-12.
20. Vincent J. B. // J. Nutr. - 2000. -Vol. 130. - P. 715-718.
21. Wingler K., Bocher M., Flohe L. et al. // Eur. J. Biochem. - 1999. -Vol. 259, N 1-2. - P. 149-157.
22. Wingler K., Brigelius-Flohe R. // Biofactors. - 1999. - Vol. 10, N 2-3. - P. 245-249.
Поступила 04.02.11
I Вниманию авторов! =
| С 1 сентября 2012 г. начинается подписка на журнал |
| "Клиническая лабораторная диагностика" |
I на I полугодие 2013 г. |
| Индекс журнала для индивидуальных подписчиков — 71442, I
| для предприятий и организаций — 71443 |
| в Каталоге агентства "Роспечать". I
.........................................................................................................................................................
