CC BY
37
'2 (94) апрель 2016 г. / Том 2
ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА ^ 5
УДК 616.216-002-036.11-07
А.А. ЗАВАлиЙ, А.В. КУБЫШКин, А.А. ЖУКОВА
Медицинская академия имени С.И. Георгиевского Крымского федерального университета им. В.И. Вернадского, 295006, Республика Крым, г. Симферополь, бул. Ленина, д. 5/7
Изменения уровня неспецифических протеиназ и их ингибиторов у больных острым риносинуситом
Завалий Антон Алексеевич — аспирант кафедры общей и клинической патофизиологии, тел. +7-978-705-83-32, e-mail: [email protected]
Кубышкин Анатолий Владимирович — доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой общей и клинической патофизиологии, тел. +7-978-028-01-11, e-mail: [email protected]
Жукова Анна Александровна — кандидат биологических наук, ассистент кафедры медицинской биологии, тел. +7-978-708-41-35, e-mail: [email protected]
В статье представлены результаты оценки показателей неспецифических протеиназ гранулоцитов и их эндогенных ингибиторов у 93 больных острым риносинуситом, который развился на фоне острой респираторной вирусной инфекции; из них 45 человек — с катаральной формой, 48 — с гнойной. Для изучения активности протеиназ и их ингибиторов в сыворотке крови и синоназальном секрете больных применяли энзиматические методы: определение эластазоподобной, трипсиноподобной и антитриптической активности и кислотостабильных ингибиторов. Выявлены изменения в неспецифической протеиназ-ингибиторной системе: неспецифическая реакция проявлялась прогрессивным ростом протеолитической активности и уровня ингибиторов протеиназ в крови при катаральном и гнойном риносинусите, в то время как в синоназальных смывах при гнойном риносинусите наблюдалось снижение уровня протеиназ и их ингибиторов на 44,1% по сравнению с нормой, а при катаральном — на 67,4%. Данные изменения отражают характер воспалительного процесса и могут свидетельствовать о развитии деструктивных изменений в слизистой оболочке, благоприятных для хронизации риносинусита.
Ключевые слова: острый риносинусит, неспецифическая протеиназ-ингибиторная система.
А.А. ZAVAUY, A.V. KUBYSHKIN, А.А. ZHUKOVA
Medical Academy named after S.I. Georgievsky of the Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky, 5/7 Lenina blvd, Simferopol, the Republic of Crimea, 295006
Changes in level of non-specific proteases and their inhibitors in patients with acute rhinosinusitis
Zavaliy A.A. — postgraduate student of the Department of General and Clinical Pathophysiology, tel. +7-978-705-83-32, e-mail: [email protected]
Kubyshkin A.V. — Dr. Med. Sc., Professor, Head of the Department of General and Clinical Pathophysiology, tel + 7-978-028-01-11, e-mail: [email protected].
Zhukova A.A. — Candidate of Biology Sciences, Assistant of the Department of Medical Biology, tel. +7-978-708-41-35, e-mail: [email protected]
The article gives the results of the assessment of indicators of nonspecific protease granulocytes and their endogenous inhibitors in 93 patients with acute rhinosinusitis that has developed in the setting of an acute respiratory viral infection; 45 people with catarrhal form and 48 — with purulent. To study the activity of proteases and their inhibitors in blood serum and sinonasal secretion in patients the enzymatic methods were applied: determination of elastase, trypsin and antitrypsic activity and acid-stable inhibitors. There were studied changes in a non-specific proteinase-inhibitory system: a nonspecific response manifested by progressive growth of proteolytic activity and level of proteinase inhibitors in blood in the course of catarrhal and purulent rhinosinusitis, whereas in sinonasal lavages in case of purulent rhinosinusitis was observed a 44.1% reduction of proteinase inhibitors compared with the norm, in case of catarrhal — 67.4%. These changes reflect the nature of the inflammatory process and may indicate the development of destructive changes in the mucosa, favorable to chronic rhinosinusitis.
Key words: acute rhinosinusitis, non-specific proteinase-inhibitory system.
щариигояоги
О.
В настоящее время острый риносинусит (ОРС) является распространенным заболеванием с частотой около 12,7 на 1000 населения. Около десяти миллионов россиян ежегодно переносят ОРС. Удельное число больных, госпитализированных в стационар по поводу ОРС, увеличилось до 61%. Рост заболеваемости отмечен не только в России, в отдельных странах Европы за один год фиксируется около 88 млн случаев заболевания острым риносинуси-том [1-3]. ОРС развивается, как правило, на фоне острой респираторной вирусной инфекции (ОРВИ), отрицательно влияет на качество жизни и профессиональную деятельность. Учитывая риск развития осложненного течения ОРС, важно не только профилактически устранять предрасполагающие факторы, но и на основании изучения патогенеза влиять на течение воспалительного процесса в слизистой оболочке полости носа и околоносовых пазух. Развитие воспалительного процесса в полости носа и околоносовых пазухах сопровождается высвобождением и активацией большого семейства неспецифических протеиназ и их ингибиторов, которые можно отнести к группе классических эф-фекторных факторов. Их соотношение отражает степень деструкции тканей при различных патологических процессах, в связи с чем их определение может дать представление об общих закономерностях развития патологии [4, 5]. Активация клеточных протеаз, как правило, происходит на фоне изменения состояния их эндогенных ингибиторов с изменением протеиназ-ингибиторного баланса. В связи с этим можно эффективно использовать определение показателей неспецифической про-теиназ-ингибиторной системы в качестве маркеров оценки развития воспалительного процесса в полости носа и околоносовых пазухах [6, 7].
Цель работы — определить характер и степень изменений неспецифических протеиназ и их ингибиторов в периферической крови и синоназальном секрете у больных острым риносинуситом для оценки и составления прогноза воспалительного процесса.
Материал и методы
Было обследовано 93 человека с ОРС в возрасте от 20 до 50 лет. Больные были разделены на 2 группы: первую составили 45 человек с катаральным ОРС, вторую — 48 больных с гнойным ОРС. В группу контроля вошли 12 здоровых добровольцев. Развитие ОРС больные в первой группе связывали с начавшимся ОРВИ на 4-й день болезни у 13 больных (28,9%), у 18 человек (40%) — на 5-й день, у 14 (31,1%) — на 7-й день. Во второй группе у 15 из 48 больных клинические признаки гнойного ОРС появились на 7-й день после начала ОРВИ, что составило 31,3%, на 10-й день — у 21 человека (43,7%), у 12 больных — на 12-13-й день (25%).
При оториноларингологическом обследовании у больного оценивали: общее состояние, в том числе повышение температуры тела больше 37,2°С; наличие и степень выраженности симптомов ОРС: головная боль, чувство тяжести в проекции пазух, наличие слизистых или гнойных выделений из носа и/или при дренировании пазух, затруднение носового дыхания, гипосмия; отек слизистой оболочки полости носа и состояние соустий околоносовых пазух. Также учитывали данные рентгенографии или спиральной компьютерной томографии околоносовых пазух.
Материалом для исследования являлась сыворотка крови и синоназальный секрет больных ОРС. Взятие материала проводили при первом визите, до начала лечения. Периферическую кровь брали из локтевой вены, синоназальный секрет получали абсорбционным методом [8-10]. Пинцетом в средний носовой ход каждой половины полости носа помещали полоску 0,5x1,0 см стерильного губчатого тампона из поливинила ацетата на 15 минут. Физико-химические свойства этого материала обусловливают увеличении тампона в объеме в присутствии жидкости. После удаления тампон выжимали пинцетом в пробирку с 1 мл физиологического раствора. Раствор центрифугировали со скоростью 1000 оборотов/мин в течение 15 мин. для осаждения целых клеток и слизи. В надосадочной жидкости исследовали показатели активности протеиназ и их ингибиторов с использованием энзиматиче-ских методов [11]. Эластазоподобую активность (ЭПА) определяли по скорости ферментативного гидролиза синтетического субстрата Ы-т-бок-L-аланил-п-нитрофениловогозфира (BANFE), трип-синоподобную активность (ТПА) — по скорости отщепления бензоил-аргинина от N-a-бензоил^-аргинин-этилового эфира (BAEE), антитриптиче-скую активность (АТА) и кислотостабильные ингибиторы (КСИ) — по торможению биологическим материалом ферментативного гидролиза трипсином BAEE. Полученные результаты определения показателей в синоназальном секрете пересчитывали на 1 г белка, который определяли методом Лоури [12]. Статистическую обработку результатов проводили методами вариационной статистики с использованием критерия достоверности Стьюдента и достоверными считали различия показателей при р<0,05.
Результаты и их обсуждение
В ходе проведенных исследований было выявлено, что развитие риносинусита сопровождалось изменениями в состоянии активности протеиназ и их ингибиторов на системном и локальном уровнях. Причем обнаруженные изменения зависели от характера риносинусита. В сыворотке крови отмечено увеличение протеолитической активности с повышением уровня как трипсиноподобных, так и эластазоподобных протеиназ (табл. 1). При катаральном ОрС наблюдалась только тенденция к росту ЭПА и ТПА по сравнению со здоровыми людьми, у больных гнойным РС показатель ЭПА превысил норму на 35,0% (р<0,001), а уровень ТПА был на 47,3% (р<0,001) выше аналогичного показателя здоровых людей.
На фоне роста активности протеиназ в сыворотке крови происходило увеличение антипротеиназного потенциала. И если при катаральном ОРС прослеживалась лишь тенденция к увеличению антитрип-тической активности и уровня кислотостабильных ингибиторов протеиназ, то развитие гнойного ОРС вызвало достоверное повышение АТА на 46,4% (р<0,001) по сравнению с нормой.
Исследование синоназального секрета у больных ОРС показало более выраженные изменения всех показателей, которые также зависели от характера развившегося риносинусита (табл. 2). Существенно увеличивалась насыщенность синоназального секрета белком. Уровень общего белка в секрете больных с катаральным ОРС превысил показатель здоровых людей на 60,6% (р<0,05), а при развитии гнойного ОРС уровень данного показателя
лоринолдрингологи
'2 (94) апрель 2016 г. / Том 2 ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА___7
Таблица 1.
Показатели протеиназ-ингибиторной системы в сыворотке крови больных острыми риносину-ситами
Группы наблюдения Показатели
ЭПА Нм/мл ТПА мкМ/мл АТА ИЕ/мл КСИ ИЕ/мл
Норма (контрольная группа) (п = 12) 110,2±4,1 280,1±20,4 27,8±1,2 4,3±0,7
Катаральный РС (п=45) 118,1±4,0 323,7±18,3 32,3±1,4 5,1±0,9
Гнойный РС (п=48) 148,8±4,9* 412,6±22,8* 40,7±1,7* 6,4±1,1
Примечание: * — достоверность различий (Р) по отношению к показателям контрольной группы (р<0,05) Таблица 2.
Показатели протеиназ-ингибиторной системы в синоназальном секрете больных острыми ри-носинуситами
Группы наблюдения Показатели
Белок Мг/л ЭПА Нм/мл ТПА мкМ/мл АТА ИЕ/мл КСИ ИЕ/мл
Норма (контрольная группа) (п=12) 154,4±23,1 3,25±0,95 3,46±0,76 156,4±30,1 217,2±26,3*
Катаральный РС (п=45) 248,0±36,8* 6,18±1,08* 5,20±0,57* 298,6±42,1* 372,0±33,0*
Гнойный РС (п=48) 745,2±82,1* 13,9±1,33* 10,97±2,4* 145,3±25,1 121,4±32,1
Примечание: * — достоверность различий (Р) по отношению к показателям контрольной группы (р<0,05)
увеличился в 4,8 раза (р<0,001) по сравнению с показателем нормы. Параллельно с уровнем белка происходил рост протеолитической активности по сравнению с аналогичными показателями здоровых людей. Уже при катаральном ОРС отмечено достоверное повышение как эластазоподобных, так и трипсиноподобных протеиназ. При гнойном рино-синусите ЭПА и ТПА в секрете больных увеличивалась еще больше, превосходя, соответственно, в 4,3 раза и 3,2 раза уровень показателей у здоровых людей, и больше чем в два раза уровень протеолитической активности при катаральном ОРС.
Анализ антипротеиназной активности синона-зального секрета показал, что характер изменения ингибиторов протеиназ более существенно зависит от вида риносинусита. При катаральном РС уровень АТА и КСИ увеличился в 1,9 и 1,7 раза соответственно. В то же время при гнойном риносинусите наблюдалось снижение уровня ингибиторов проте-иназ в синоназальном секрете по сравнению с нормой и катаральной формой заболевания. Уровень АТА в секрете больных гнойным ОРС уменьшается более чем в два раза по сравнению с катаральной формой РС и выявляется на уровне значений здоровых лиц. Уровень КСИ снижается еще более существенно, и у больных с гнойным ОРС кисло-тостабильные ингибиторы выявляются на уровне, который не только в три раза ниже показателя больных с катаральным ОРС, но и на 44,1% ниже показателя здоровых людей.
Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что исследование показателей неспецифических протеиназ и их эндогенных ингибиторов при остром риносинусите в сыворотке крови и синоназальном секрете по динамике изменений
существенно отличаются. Если в крови, как при катаральном, так и при гнойном ОРС, выявляется неспецифическая реакция, проявляющаяся прогрессивным ростом как протеолитической активности, так и уровня ингибиторов протеиназ, то на локальном уровне изменение протеиназ и их ингибиторов существенно отличается (см. рис.).
При катаральном ОРС умеренный рост протеоли-тической активности сопровождается аналогичным ростом ингибиторов протеиназ, которые, скорее всего, способны компенсировать увеличение активности протеиназ. При гнойном риносинусите на локальном уровне отмечается формирование выраженного дисбаланса в изучаемой системе, который характеризуется дальнейшим ростом протеолити-ческой активности на фоне снижения ингибиторов протеиназ. Причем отмечается падение как общей антитриптической активности, так и уровня местно секретируемых кислотостабильных ингибиторов. Полученные данные о снижении содержания антипротеиназного потенциала дают основание полагать, что при прогрессии воспалительного процесса возникает выраженное истощение защитных свойств локальной антипротеиназной системы, которое может быть связано как с чрезмерным потреблением ингибиторов протеиназ в очаге воспаления, так и с уменьшением синтеза и секреции местных ингибиторов вследствие повреждения слизистой оболочки.
Таким образом, полученные результаты исследования показателей неспецифических протеиназ и их эндогенных ингибиторов при остром риносину-сите в синоназальном секрете позволяют оценить степень выраженности воспалительного процесса и риск развития деструктивных изменений. Оче-
■НЕИИОЛАРИНГОЛОГИ^
Рисунок.
Изменения показателей протеиназ-ингибиторной системы при катаральном и гнойном рино-синусите в синоназальном секрете в сравнении с нормой: а) уровень эластазоподобой активности; 6) уровень кислотостабильных ингибиторов
16 14 12 10 а
5 4
ЭПА, Нм/мл
I отклонение +
I отклонение -
Норма Катаральный ОРС Гнойный PC (контрольная (п=45) (п=43)
группа) (п=12)
а)
КСИ, ИЕ/мл
500 450 400 350 300 250 200 150 100 50
I отклонение +
■ отклонение -
Норма Катаральный ОРС Гнойный PC (контрольная (п=45) (п=4И)
группа) (п=12)
б)
видно, что своевременное адекватное лечение, направленное на купирование острого гнойного процесса в слизистой оболочке полости носа и околоносовых пазух, а также нормализацию функции мукоцилиарной транспортной системы, позволит избежать формирования деструктивных изменений в слизистой оболочке полости носа и околоносовых пазух, а следовательно, повысить эффективность проводимого лечения.
Выводы
1. Определение активности неспецифических протеиназ и их ингибиторов в синоназальном секрете больных с острым риносинуситом отражает характер острого воспалительного процесса и риск формирования деструктивных изменений в слизистой полости носа и околоносовых пазухах.
2. Развитие острого гнойного риносинусита сопровождается формированием выраженного локального дисбаланса протеиназ-ингибиторной системы, проявляющегося увеличением активности неспецифических протеиназ и снижением активности их ингибиторов, что создает условия для развития деструктивных нарушений в слизистой оболочке носа и околоносовых пазух и хронизации воспалительного процесса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Scheid D.C., Hamm R.M. Acute bacterial rhinosinusitis in adults: part II. Treatment // Am Fam Physician. — 2004. — №70. — P. 16971704.
2. SolbergL.I., Braun B.L., Fowles J.B., Kind E.A. et al. Care-seeking behavior for upper respiratory infections // J Fam Pract. — 2000. — №49. — P. 915-920.
3. Овчинников А.Ю., Колбанова И.Г. Эффективность и безопасность — основные позиции адекватной терапии острого синусита // Consilium medicum. — 2012. — №3. — С. 47-52.
4. Ермола Ю.А., Фомочкина И.И., Кубышкин А.В. Локальные и системные изменения показателей неспецифических протеиназ и их ингибиторов при экспериментальном перитоните // УкраТнський медичний альманах. — 2012. — Т. 15, №5. — С. 80-82.
5. Фомочкина И.И., Кубышкин А.В. Патогенетическое значение протеиназ-ингибиторной системы в развитии локальной и системной патологии // Патолопя. — 2012. — №2 (25). — С. 50-54.
6. Абатуров А.Е. Роль местных ингибиторов протеаз в неспецифической защите респираторного тракта // Здоровье ребенка. — 2011. — №4 (31).
7. Патологическая физиология: Учебник / Н.Н. Зайко, Ю.В. Быць, А.В. Атаман и др. / Под ред. Н.Н. Зайко, Ю.В. Быця. — 5-е изд. — М.: МЕДпресс-информ, 2008. — 640 с.
8. Klimek L., Rasp G. Norm values for eosinophil cationic protein in nasal secretions: influence of specimen collection // Clin Exp Allergy. — 1999. — Vol. 29. — P. 367-374.
9. Riechelmann H., Deutschle T., Friemel E., Gross H.-J. et al. Biological markers in nasal secretions // Eur Respir J. — 2003. — Vol. 21. — P. 600-605.
10. Кочетова Ю.И., Смольникова Е.В., Анташев А.В., Мокроно-сова М.А. Определение внеклеточных пероксидаз в назальном секрете больных аллергическим и инфекционным ринитами // Медицинская иммунология. — 2004. — Т. 6, №1-2. — С. 127-132.
11. Кубишкш А.В., Харченко В.З., Семенець П.Ф., Алieв Л.Л., та ш. Методи визначення активносп неспецифiчних протеТназ та Тх шпбт^в у сироватц кровi i бюлопчних рщинах: Метод. реком. // Установа-розробник: Державна установа «Кримський державний медичний ушверситет iм. С.1. Георпевського» МОЗ УкраТни. — К., 2010. — 28 с.
12. Дюкова Е.В. Активность протеиназ и их ингибиторов при воспалительных заболеваниях кожи: автореф. дис. ... канд. мед. наук. — Томск, 2004. — 116 с.
