CC BY
4
ОЦЕНКА СОСТОЯНИЯ ОКИСЛИТЕЛЬНОГО МЕТАБОЛИЗМА КРОВИ ПРИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЯХ КИШЕЧНИКА У ДЕТЕЙ
А.Н. Поповичева, Э.Н. Федулова, Л.Н. Соснина, А.К. Мартусевич
ФГБУ «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России, Нижний Новгород, Россия
Abstract
The aim of the study was to assess the severity of oxidative metabolism disorders in children with inflammatory bowel diseases (IBD). We studied the state of oxidative blood metabolism in 147 children (age-from 6 to 17 years) with IBD (Crohn's disease and ulcerative colitis) and 35 practically healthy children of the corresponding age. The concentration of malondialdehyde in platelet-free blood plasma and red blood cells, as well as the level of ischemic-modified albumin in platelet-free plasma were evaluated. Based on the conducted studies, it was found that the changes of oxidative metabolism in children with IBD plays a significant role in the pathogenesis of these diseases, contributing to changes in the hemorheological and hemostasiological properties of blood.
Key words: inflammatory bowel diseases, Crohn's disease, ulcerative colitis, oxidative stress, malondialdehyde, ischemic-modified albumin
Целью работы служила оценка выраженности нарушений окислительного метаболизма у детей с воспалительными заболеваниями кишечника (ВЗК). Изучали состояние окислительного метаболизма крови у 147 детей (возраст - от 6 до 17 лет) с ВЗК (болезнь Крона и язвенный колит) и 35 практически здоровых детей соответствующего возраста. Оценивали концентрацию малонового диальдегида в бестромбоцитарной плазме крови и эритроцитах, а также уровень ишемически-модифицированного альбумина в бестромбоцитарной плазме. На основании проведенных исследований установлено, что сдвиги окислительного метаболизма у пациентов детского возраста с ВЗК играют значительную роль в патогенезе этих заболеваний, способствуя изменению гемореологических и гемостазиологических свойств крови.
Ключевые слова: воспалительные заболевания кишечника, болезнь Крона, неспецифический язвенный колит, окислительный стресс, малоновый диальдегид, ишемически-модифицированный альбумин
Чрезмерный иммунный ответ за счет хронического воспаления и нарушение перфузии тканей из-за повреждения слизистой оболочки кишечника при воспалительных заболеваниях кишечника (ВЗК) приводят к высвобождению активных форм кислорода (АФК) из лейкоцитов и активированных макрофагов. В свою очередь, АФК усиливают повреждение не только слизистой оболочки, но и более глубоких слоев стенки кишечника, распространяясь в системном
кровотоке и способствуя прогрессированию хронических ВЗК. Таким образом, окислительный стресс (ОС), проявляющийся как дисбаланс между накоплением АФК и нейтрализующими их антиоксидантами, является важным патогенетическим фактором ВЗК (Bourgonje et al., 2020; Krzystek-Korpacka et al., 2020).
Повышение концентрации МДА, коррелирующее с показателями воспаления и активности заболевания, отмечено в плазме или сыворотке крови как взрослых пациентов с ВЗК (Achitei et al., 2013; Акбашева с соавт., 2009; Turcan et al., 2011; Szczeklik et al., 2018; Abbas, Zaidan, 2015; Третьякова с соавт., 2016; Samanci et al., 2019; de Lima Barros et al., 2020), так и пациентов детского возраста. Так, у детей с БК уровень МДА в плазме крови превышал значения контроля на 70 % (Levy et al., 2000). Также значительно повышен уровень МДА и в эритроцитах - у взрослых пациентов с ВЗК и в условиях экспериментального колита (Akman et al., 2012; Cehreli et al., 2015). При этом подчеркивается, что МДА в качестве маркера ОС может рассматриваться как предиктор заболевания, а также использоваться для клинического или терапевтического мониторинга ВЗК (Luceri et al., 2019). В связи с этим, целью работы служила оценка выраженности нарушений окислительного метаболизма у детей с ВЗК.
Материал и методы исследования
Изучали состояние окислительного метаболизма крови у 147 детей (возраст -от 6 до 17 лет) с ВЗК (болезнь Крона - БК и язвенный колит - ЯК) и 35 практически здоровых детей соответствующего возраста. Диагноз ВЗК верифицирован на основании комплексного обследования детей, включающего клинико-лабораторный мониторинг, а также эндоскопическое исследование слизистой оболочки кишечника с морфологическим анализом биоптатов.
Концентрацию малонового диальдегида (МДА) в бестромбоцитарной плазме крови, стабилизированной цитратом натрия, определяли в реакции с тиобарбитуровой кислотой с применением набора «Ленреактив» (Россия), протекающей в кислой среде при высокой температуре с образованием триметинового комплекса. Аналогично оценивали уровень МДА в эритроцитах, однократно промытых в физиологическом растворе.
Уровень ишемически-модифицированного альбумина (ИМА) также изучали в бестромбоцитарной плазме с применением колориметрического метода Bar-Or et al. (2000).
Проведение исследования одобрено Локальным этическим комитетом ФГБОУ ВО «ПИМУ» Минздрава России. От родителей детей (или от самих детей старше 15 лет) перед взятием образцов получено информированное согласие на участие в исследовании.
Результаты обрабатывали с использованием программы Statistica 6.0.
Результаты исследования и их обсуждение
Развитие ОС подтверждается и в нашем исследовании. Так, концентрация МДА в плазме крови у детей с ВЗК в среднем в 1,5 раза превышает значения контроля при их госпитализации. В результате лечения наблюдается снижение
уровня МДА, более выраженное (на 35 %) при БК. При ЯК содержание МДА в плазме крови остается существенно повышенным и при выписке пациентов.
12
10
плазма эритроциты
■ практически здоровые дети ■ дети с ВЗК
Рис. 1. Уровень малонового диальдегида в плазме крови и эритроцитах
практически здоровых детей и детей в воспалительными заболеваниями кишечника («*» - статистическая значимость различий относительно практически здровых детей p<0,05)
Не менее значимым является изменение уровня МДА и в эритроцитах детей с ВЗК. Отмечается повышение его концентрации (в среднем в 1,5 раза) при госпитализации пациентов детского возраста, причем более значимое при ЯК (рис. 1). При выписке больных уровень МДА в эритроцитах достоверно снижается (на 7%), оставаясь при этом значительно повышенным по сравнению с группой контроля. Сохранение увеличенной концентрации МДА в эритроцитах при выписке детей с ВЗК сопровождается выраженной тенденцией к ее снижению только в группе с БК.
Состояние ишемии, гипоксии и ОС при многих воспалительных, сердечнососудистых и аутоиммунных заболеваниях характеризуется повышением концентрации ИМА (Kimura et al., 2018; Kumar et al., 2016; Al-Saeed, 2020). У взрослых пациентов с ВЗК также показано значительное повышение уровня ИМА по сравнению со здоровыми донорами, при этом авторами выявлена положительная корреляция этого показателя с СРБ и индексом активности заболевания (Kaplan et al., 2016). Guntas et al. (2017) отмечен более высокий уровень ИМА у больных с ЯК, чем при БК. В нашем исследовании показано, что и у пациентов детского возраста с ВЗК концентрация ИМА в среднем в 4 раза превышает значения контроля, причем не только при их госпитализации, но и после проведенного лечения (рис. 2.).
Рис. 2. Уровень ишемически-модифицированного альбумина в плазме крови практически здоровых детей и детей в воспалительными заболеваниями кишечника («*» - статистическая значимость различий относительно практически здровых детей p<0,05)
Тенденция к снижению ИMA при выписке больных отмечалась только при
БК.
Заключение
Таким образом, нарушения окислительного метаболизма у пациентов детского возраста с ВЗК играют значительную роль в патогенезе этих заболеваний, способствуя изменению гемореологических и гемостазиологических свойств крови.
Список литературы:
1. Акбашева О.Е., Суханова Г.А., Дюкова Е.В., Белобородова Э.И, Серебров В.Ю., Залогина И.В. Диагностическое значение показателей протеолиза и оксидативного стресса при заболеваниях кишечника // Здоровье и образование в XXI векею 2009. Т. 11, №4. С. 199-200.
2. Третьякова Ю.И., Щёкотова А.П., Булатова И.А. Особенности антиоксидантной системы и пероксидации липидов у больных язвенным колитом и их динамика в процессе противовоспалительной терапии // Современные проблемы науки и образования. 2016. №3. С. 153-160.
3. Achitei D., Ciobica A., Balan G., Gologan E., Stanci C., Stefanescu G. Different profile of peripheral antioxidant enzymes and lipid peroxidation in active and non-active inflammatory bowel disease patients // Dig Dis Sci. 2013. Vol. 5B, N 5. P. 1244-1249.
4. Akman T., Akarsu M., Akpinar H., Resmi H., Taylan E. Erythrocyte deformability and oxidative stress in inflammatory bowel disease // Dig Dis Sci. 2012. Vol. 57, N 2. P. 458-464.
5. Al-Saeed H.H. Early Diagnosis of Brain Natriuretic Peptide (Pro-BNP) and Ischemia Modified Albumin (IMA) Levels in Acute Coronary Syndrome Patients with ST Segment Elevation Myocardial Infarction (STEMI) and Non ST Segment Elevation Myocardial Infarction (NSTEMI) // Sys Rev Pharm. 2020. Vol. 11, N 4. P. 482-490.
6. Bourgonje A. R., Feelisch M., Faber K. N., Pasch A., Dijkstra G., van Goor H. Oxidative stress and redox-modulating therapeutics in inflammatory bowel disease // Trends Mol Med. 2020. Vol. 26, N 11. P. 1034-1046.
7. Cehreli R., Akpinar H., Artmann A.T., Sagol O. Effects of Glutamine and Omega-3 Fatty Acids on Erythrocyte Deformability and Oxidativ eDamage in Rat Model of Enterocolitis // Gastroenterology Res. 2015. Vol. 8, N 5. P. 265-273.
8. de Lima Barros Susy Erika, da Silva Dias Thaline Milany, de MouraMayara Storel Beserra et al. Relationship between selenium status and biomarkers of oxidative stress in Crohn's disease // Nutrition. 2020. Vol. 74. P. 110762.
9. Guntas G., Sahin A., Duran S., Kahraman R., Duran I., Sonmez C., Calhan T., Sokmen H.M. Evaluation of ischemia-modified albumin in patients with inflammatory bowel disease // Clin Lab. 2017. Vol. 63, N 2. P. 341-347.
10. Kaplan M., Yuksel M., Ates I., Kilic Z.M., Kilic H., Kuzu U.B., Kayacetin E. Is ischemia modified albumin a disease activity marker for inflammatory bowel diseases? // J Gastroenterol Hepatol. 2016. Vol. 31, N 6. P. 1120-1125.
11. Kimura S., Yamaguchi H., Shikama Y., Tateno H., Kawaguchi M., Kotani K., Menini T., Gugliucci A. Serum ischemia-modified albumin concentration may reflect long-term hypoxia in chronic respiratory disease: a pilot study // Clin Chem Lab Med. 2018. Vol. 56, N 12. P. e288-e290.
12. Krzystek-Korpacka Malgorzata, Kempinski Radoslaw, Bromke Mariusz A., Neubauer K. Oxidative stress markers in inflammatory bowel diseases: systematic review // Diagnostics (Basel). 2020. Vol. 10, N 8. P. 601.
13. Kumar P. A., Subramanian K. The Role of Ischemia Modified Albumin as a Biomarker in Patients with Chronic Liver Disease // J Clin Diagn Res. 2016. Vol. 10, N 3. P. BC09-12.
14. Levy E., Rizwan Y., Thibault L., Lepage G., Brunet S., Bouthillier L., Seidman E. Altered lipid profile, lipoprotein composition, and oxidant and antioxidant status in pediatric Crohn disease // Am J Clin Nutr. 2000. Vol. 71, N 3. P. 807-815.
15. Luceri C., Bigagli E., Agostiniani S. et al. Analysis of oxidative stress-related markers in crohn's disease patients at surgery and correlations with clinical findings // Antioxidants (Basel). 2019. Vol. 8, N 9. P. 378.
16. Samanci N. Se., Poturoglu S., Samanci C., Ustabasioglu F. E., Koldas M., Duman A. E., Ormeci A. C. The relationship between ocular vascular changes and the levels of malondialdehyde and vascular endothelial growth factor in patients with inflammatory bowel disease // Ocul Immunol Inflamm. 2020. Vol. 7. P. 1-5.
17. Szczeklik K., Krzysciak W., Cibor D., Domagala-Rodacka R., Pytko-Polonczyk J., Mach T., Owczarek D. Markers of lipid peroxidation and antioxidant
status in the serum and saliva of patients with active Crohn disease // Pol Arch Intern Med. 2018. Vol. 128, N 6. P. 362-370.
18. Jurcan S., Dumbrava V.-T., Tofan-Scutaru L., Peltec A. Lipid peroxidation and enzymatic antioxidants in ulcerative colitis // Curierul Medical. 2011. №2. P. 10 -13.
