CC BY
77
© БУЛЫГИН В.Г., ТИХОНОВА Е.П., АКСЕНОВА Н.А., БУЛЫГИН Г.В. УДК 616.36-002-036.12-036:616-053.2/.38
ПАРАМЕТРЫ МЕТАБОЛИЗМА В ЛИМФОЦИТОВ КРОВИ У БОЛЬНЫХ ХРОНИЧЕСКИМ ВИРУСНЫМ ГЕПАТИТОМ В
В.Г. Булыгин, Е.П. Тихонова, Н.А. Аксенова, Г.В. Булыгин НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН, директор - член-корр. РАМН В. Т. Манчук;
Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого, ректор - д.м.н., проф. И.П. Артюхов; кафедра инфекционных болезней и эпидемиологии, зав. - д.м.н., проф. Е.П.Тихонова;
кафедра детской хирургии, зав. - д.м.н., проф. В.А. Юрчук; кафедра клинической иммунологии, зав. - д. м. н., проф. Н.И. Камзалакова.
Резюме. Установлено, что обменные процессы в лимфоцитах крови у детей, больных хроническим вирусным гепатитом В, характеризуются, с одной стороны, более высокой, по сравнению с уровнем взрослых, интенсивностью липидного обмена, с другой - сниженной активностью реакций гликолиза, пентозо-фосфатного пути и начальных этапов цикла Кребса, меньшим поступлением на него субстратов с аминокислотного обмена. Особенности липидного спектра и метаболических реакций лимфоцитов крови у больных детей предусматривают наличие менее высоких, чем у взрослых, функциональных возможностей этих иммунокомпетентных клеток и их пролиферативной активности, что, вероятно, ограничивает эффективность иммунного ответа при данном заболевании.
Ключевые слова: хронический вирусный гепатит В, лимфоциты, ферменты, липиды, метаболизм.
Булыгин Вадим Геннадьевич - к. м. н., ведущий научный сотрудник, руководитель группы цитологии лаборатории молекулярно-клеточной физиологии и патологии НИИ медицинских проблем Севера СО РАМН.); e-mail: [email protected].
Тихонова Елена Петровна - д. м. н., проф., зав. кафедрой инфекционных болезней и эпидемиологии КрасГМУ; тел. 8(391)2469375.
Аксенова Нина Андреевна - к. м. н., ассистент кафедры детской хирургии КрасГМУ; тел. 8 (391)2642821.
Хронический вирусный гепатит В (НИБУ) в настоящее время является для Российской Федерации серьезной медицинской и социальной проблемой [11]. Это убедительно подтверждается его широкой распространенностью, все более частой регистрацией среди лиц молодого возраста, значительной ролью в формировании цирроза и первичного рака печени [1, 5, 12].
Важность изучения и необходимость достаточно полной регистрации ИИБУ определяются во многом тем, что эта форма является основным источником ИБУ-инфекции. По данным И.В. Шахгильдяна с соавт. [11], источниками заражения больных острым гепатитом В в 94-96% служат лица с хроническими формами этой инфекции и только в 4-6% - с острой формой заболевания. Следует также отметить, что большую часть летальных исходов при вирусном гепатите В в последние годы регистрируют у больных хроническим, а не острым гепатитом.
В нашей стране за период с 1999 г. по 2006 г. включительно всего было зарегистрировано, по данным официальной статистики [11], 517199 больных хроническими вирусными гепатитами. Из них у 162676 человек был диагностирован ИИБУ (31,5%). Предполагается, что с учетом скрытых форм в
настоящее время в стране живут от 3 до 5 млн. больных хроническим вирусным гепатитом В.
Подавляющее большинство [11] среди заболевших хроническим вирусным гепатитом В, начиная с 1999 г. до настоящего времени, составляли взрослые: 93,5% в 1999 г., 96,7% - 2003 г., 97,9% - 2006 г. На долю детей до 14 лет, заболевших НИВУ, приходилось от 6,5% в 1999 г. до 2,1% в 2006 г.; причем % из них были старше 6 лет (74,4% в 2000 г. и 76,5% в 2006 г.).
Трактовка только лишь клинической симптоматики не может служить надежным критерием при оценке тяжести ИИВУ в силу своей неспецифичности и слабой выраженности. Поэтому, для более глубокого изучения патогенеза этого заболевания, на современном этапе его диагностики и лечения приоритетными становятся дополнительные методы обследования больного, в том числе, и иммунологические [2, 8, 10].
В настоящее время доказано, что несостоятельность иммунной создает условия для персистенции вируса, активации латентной инфекции, хронизации процесса, а это приводит к более тяжелому течению инфекции, представляя опасность для жизни больного [4,10].
Несмотря на многочисленные исследования, проведенные по проблеме ИИВУ, и на достигнутые успехи в этой области, многие вопросы еще не нашли своего решения. Одним из них является изучение особенностей метаболических изменений в организме больных в зависимости от возраста (дети или взрослые). Использование энзиматических и липидных параметров лимфоцитов при данном заболевании позволит дать оценку изменениям метаболизма всего организма (так как известно, что внутриклеточный обмен этих клеток способен отражать указанные процессы [6]) и выявить возрастные их особенности.
В отечественной литературе имеется ряд источников, посвященных изучению данного вопроса. Однако опубликованные результаты исследований характеризуют метаболизм иммунокомпетентных клеток при ИИВУ или у детей, или у взрослых, без проведения сравнительного анализа полученных
данных между разными возрастными группами [3, 10]. В доступной зарубежной литературе информации о подобных работах также нет.
В связи с вышеизложенным, целью наших исследований явилось изучение уровней активности внутриклеточных ферментов и определение показателей липидного состава в лимфоцитах крови у детей и взрослых, больных хроническим вирусным гепатитом В, с последующим проведением сравнительного анализа изученных параметров между группами больных.
Материалы и методы
Обследовано 20 детей в возрасте 12-15 лет и 29 взрослых 19-40 лет с диагнозом "хронический вирусный гепатит В", который устанавливался в условиях специализированного стационара с помощью набора стандартных клинико-биохимических и иммуноферментных методов исследования и подтверждался морфологически в результате пункционной биопсии печени, проводимой под контролем УЗИ.
У всех обследованных больных в лимфоцитах, выделенных из венозной крови на градиенте плотности фиколл-верографина [13], биолюминесцентным методом с использованием бактериальной люциферазы [9] проводилось определение активности ферментов. Определялись следующие энзиматические показатели: активность глюкозо-6-фосфатдегидрогеназы (Г6ФДГ), глицерол-3-фосфатдегидрогеназы (Г3ФДГ), лактатдегидрогеназы (ЛДГ), НАДФ-зависимой изоцитратдегидрогеназы (НАДФИЦДГ), НАДФ-зависимой
глутаматдегидрогеназы (НАДФГДГ), НАД- и НАДФ-зависимых малатдегидрогеназ (НАДМДГ и НАДФМДГ), а также глутатионредуктазы (ГР). Активность ферментов выражалась в мкЕ на 10000 лимфоцитов. Параметры липидного спектра лимфоцитов - фосфолипиды (ФЛ), холестерин (ХОЛ) и его эфиры (ЭХ), свободные жирные кислоты (СЖК), триацилглицериды (ТАГ) -исследовались методом тонкослойной хроматографии на силуфоле с экстракцией из лимфоцитов липидных фракций по 1.Ео1сЬ й а1. [14].
Полученные в результате исследований данные были обработаны методами статистического анализа, используемыми в биологии и медицине с применением пакета прикладных программ 81айвйса [7]. В связи с тем, что распределение показателей активности внутриклеточных ферментов и параметров липидного состава в группах детей и взрослых не отличалось от нормального в таблицах представлены среднегрупповые показатели (М) и ошибка средней (т). Оценка достоверности различий проводилась с помощью критерия Манна-Уитни при р<0,05.
Результаты и обсуждение
При сравнении данных, отражающих липидный спектр лимфоцитов крови у больных детей и взрослых, установлены достоверные возрастные различия между большинством этих показателей (табл. 1). Выявлено, что у детей, по сравнению с взрослыми, имеет место менее высокое содержание в лимфоцитах фосфолипидов (22,61±2,30 и 26,39±0,74, соответственно, р<0,01), при одновременном увеличении количества холестерина (23,52±1,80 и 18,99±0,47, соответственно, р<0,05) и его эфиров. В то же время, в отличие от взрослых, у детей ниже содержание свободных жирных кислот и соотношение СЖК/ТАГ. Меньшее содержание в лимфоцитах у больных детей СЖК указывает на менее активный, чем у взрослых, внутриклеточный обмен жирных кислот. Одновременное уменьшение соотношения СЖК/ТАГ в лимфоцитах у детей свидетельствует о сдвиге липидного обмена в сторону липогенеза и пониженном, по сравнению с взрослыми, расходовании в клетках липидных энергетических субстратов. Преобладание процессов липогенеза над липолизом сочетается в лимфоцитах крови у больных детей с высокой интенсивность обмена ХОЛ, что подтверждается достоверно более высоким объемом суммарного холестерина и каждой из составляющих этого показателя.
Установленные особенности липидного спектра лимфоцитов крови у детей, больных ИИВУ, по-нашему мнению, выявляют ряд особенностей функциональных возможностей этих клеток. Повышенный уровень одного из
основных структурных компонентов - ХОЛ - и более высокое вследствие этого соотношение ХОЛ/ФЛ у детей (1,11 ±0,13 и 0,73±0,02, соответственно, р<0,001) указывает на большую, по сравнению со взрослыми, плотность и меньшую проницаемость клеточных мембран. Это формирует сниженную способность лимфоцитов к реагированию на антигенные и регуляторные воздействия за счет ограничения функционирования рецепторного аппарата, меньшего поступления в клетки субстратов метаболизма, и уменьшения их пролиферативной активности.
Сравнение энзиматических параметров в лимфоцитах у детей и взрослых, больных хроническим вирусным гепатитом В, позволило установить, что достоверные различия определяются между пятью из исследованных показателей (табл. 2). При этом у больных детей только Г3ФДГ проявляет свою активность на более высоком уровне, чем у взрослых, остальные же показатели - Г6ФДГ, ЛДГ, НАДФИЦДГ и НАДФГДГ оказались выше у взрослых.
Более высокая активность Г3ФДГ в лимфоцитах крови у детей с ИИВУ указывает на то, что в иммунокомпетентных клетках детей снабжение гликолиза субстратами, подаваемыми с липидного обмена, осуществляется более интенсивно, чем в лимфоцитах крови у взрослых (34,33±5,91 и 7,30±0,54, соответственно, р<0,001). В то же время, образование пирувата за счет лактата в лимфоцитах у детей снижено, что подтверждается меньшей, чем у взрослых, активностью ЛДГ (1,20±0,34 и 3,17±0,31, соответственно, р<0,001).
Количество субстратов, поступающих на начальные этапы цикла Кребса, в лимфоцитах крови у детей меньше, чем в лимфоцитах у взрослых, о чем свидетельствует активность НАДФИЦДГ (3,14±0,51 и 15,86±1,15, соответственно, р<0,001). Это сочетается с меньшим поступлением в цикл трикарбоновых кислот субстратов с аминокислотного обмена: показатель НАДФГДГ в лимфоцитах крови у детей также ниже по сравнению с уровнем активности данного энзима у взрослых (1,54±0,26 и 4,79±0,42, соответственно, р<0,001).
Менее высокая, чем у взрослых больных, активность Г6ФДГ в лимфоцитах у детей (6,16±0,46 и 0,95±0,28, соответственно, р<0,001) свидетельствует об ограничении у них функциональных способностей этих иммунокомпетентных клеток, по-видимому, за счет уменьшения интенсивности ряда метаболических процессов, обеспечивающих синтез цитокинов, иммуноглобулинов, а также за счет уменьшения пролиферативной способности лимфоцитов.
Таким образом, метаболические показатели лимфоцитов крови у детей и у взрослых, больных хроническим вирусным гепатитом В, свидетельствуют о том, что обменные процессы в иммунокомпетентных клетках у детей характеризуются, с одной стороны, повышением интенсивности липидного обмена, с другой - снижением активности гликолиза и реакций цикла Кребса. Снижение энергообеспеченности внутриклеточного метаболизма в совокупности с низкой интенсивностью реакций пентозофосфатного пути формирует у детей с хроническим вирусным гепатитом В менее высокие, чем у взрослых, функциональные возможности лимфоцитов и, вероятно, иммунной системы в целом.
Выявленные в результате проведенного исследования особенности метаболических реакций в лимфоцитах периферической крови у больных хроническим вирусным гепатитом В в зависимости от возраста и проводимые в этом направлении дальнейшие исследования, вероятно, позволят уточнить возрастные аспекты патогенеза вирусного гепатита В, определить новые подходы к диагностике, лечении и прогнозе течения указанного заболевания.
Таким образом, отличия липидного спектра лимфоцитов крови у детей 12-15 лет, больных хроническим вирусным гепатитом В, от аналогичных параметров у взрослых больных указывают на ряд особенностей внутриклеточного обмена и структуры мембран иммунокомпетентных клеток в детском возрасте, которые предусматривают наличие у детей менее высоких функциональных возможностей иммунной системы, что, вероятно, отрицательно сказывается на эффективности иммунного ответа при данной патологии
Кроме того, метаболические реакции в лимфоцитах крови у больных детей с хроническим гепатитом, по сравнению с показателями у взрослых, характеризуются снижением интенсивности энергопродуцирующих реакций в гликолизе и цикле Кребса, что, наряду с особенностями липидного состава их мембран, также ограничивает функциональные возможности иммунокомпетентных клеток.
METABOLIC PARAMETERS IN LYMPHOCYTES OF PATIENTS WITH CHRONIC VIRAL HEPATITIS B
V.G.Bulygin, E.P.Tikhonova, N.A.Aksyonova, G.V.Bulygin State Medical Research Institute for Northern Problems of Siberian Division of Russian Academy of Medical Sciences; Krasnoyarsk State Medical University named
after prof. V.F. Voino-Yasenetsky
Abstract. Metabolic processes are characterized by higher lipid metabolism intensity in lymphocytes of children with chronic viral hepatitis Б then in adult. At the same time they have lower activities of glycolysis, pentose phosphate pathway and initial stages of Krebs’s cycle, lower income of substrates from the aminoacide metabolism. Peculiarities of lipid metabolism and metabolic reactions of lymphocytes in sick children constitute in less functional possibilities of immunocompetent cells and less proliferation activity. It is possible that this features limit the efficiency of immune response during the disease.
Key words: chronic viral hepatitis Б, lymphocytes, enzymes, lipids, metabolism
Литература
1. Арямкина О.Л. Хроническая ИБУ- и HCV-инфекция и рак печени: клинико-эпидемиологические и дифференциально-диагностические параллели // Эпидемиология и инфекционные болезни. - 2006. - №2. - С.36-39.
2. Баликин В.Ф. Клиническое и прогностическое значение гормонального и иммунного статуса при острых и хронических вирусных гепатитах у детей и обоснование терапии // 5-й Всероссийский съезд врачей-инфекционистов: тез. докл. - М., 2000. - С. 24-25.
3. Булыгин В.Г., Манчук В. Т. Параметры метаболизма в лимфоцитах детей, больных хроническим вирусным гепатитом В // Рос. журн. гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. - 2008. - Т. 18, № 5. - С. 81.
4. Булыгин Г.В., Камзалакова Н.И., Андрейчиков А.В. Метаболические основы регуляции иммунного ответа. - Новосибирск, СО РАМН, 1999. - 346 с.
5. Галимова С.Ф., Надинская М.Ю., Маевская М.В. Хронический гепатит В: факторы риска и лечение // Клинич. перспективы гастроэнтерологии, гепатологии. - 2001. - №4. - С.2-7.
6. Нарциссов Р.П., Степанова Е.И. Проблемы прогнозирования здоровья детей // Медицина и здравоохранение / Серия: охрана материнства и детства. - М., 1987. - 36 с.
7. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ 81айвйса. - М.: Медиасфера. - 2002. - 312 с.
8. Савченко А.А., Мартынова Г.П., Соловьева И.А. Изменение показателей иммунного статуса у детей с хроническими вирусными гепатитами В и С // Матер. восьмой Восточно-Сибирской гастроэнтерологической конференции «Клинико-эпидемиологические и этно-экологические проблемы заболеваний органов пищеварения». - Красноярск, 2008. - С.373-378.
9. Савченко А. А., Сунцова Л.Н. Высокочувствительное определение активности дегидрогеназ в лимфоцитах периферической крови человека биолюминесцентным методом // Лабораторное дело. - 1989. - №11. - С. 23-25.
10. Тихонова Е.П., Булыгин Г.В. Метаболические основы иммунореактивности при парентеральных гепатитах В и С. - Новосибирск, Наука. - 2003. - 148 с.
11. Шахгильдян И.В., Ясинский А.А., Михайлов М.И. и др. Хронические вирусные гепатиты в Российской Федерации // Матер. восьмой Восточно-
Сибирской гастроэнтерологической конференции «Клинико-
эпидемиологические и этно-экологические проблемы заболеваний органов пищеварения». - Красноярск, 2008. - С.246-253.
12. Шляхтенко Л.И. Эпидемиологическая диагностика хронических вирусных гепатитов / руководство для врачей. - СПб., 2001. - 183 с.
13. Boyum A. Separation of blood leucocytes, granulocytes and lymphocytes // Tissue Antigens. - 1974. - Vol. 4. - P. 250-260.
14. Folch J., Lees M., Sloane-Stanley G. A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues // J. Бю1. Chem. - 1957. - Vol.226, №1. - P.497-509.
