CC BY
42
ПРОФИЛЬ СВОБОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ КАК ПОКАЗАТЕЛЬ ИММУННОГО СТАТУСА ЧАСТО БОЛЕЮЩИХ ДЕТЕЙ И ДЕТЕЙ
С ОСТРОЙ ПНЕВМОНИЕЙ
Донос Алла Антониевна
Канд. мед. наук, доцент Департамента педиатрии Гос. Университета Медицины и Фармации,
г.Кишинев
Гараева Светлана Николаевна
Канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник Института физиологии и санокреатологии АНМ, г.Кишинев
Леорда Анна Ивановна Канд. биол. наук, ведущий научный сотрудник Института физиологии и санокреатологии АНМ, г.Кишинев
АННОТАЦИЯ
Были выявлены особенности спектра свободных аминокислот сыворотки крови детей при острой пневмонии и у часто болеющих детей. Анализ собержания свободных аминокислот выполнен методом ионообменной жидкостной хроматографии. Результаты анализа показали, что герпесвирусные инфекции, изменяя профиль свободных аминокислот крови, ухудшают азотистый обмен в целом; способствуют изменениям и нарушениям иммунного ответа у детей из группы часто и длительно болеющих. ABSTRACT
The features of free amino acids spectrum in the blood serum of children with acute pneumonia and sickly children were identified. Analysis offree amino acids content is formed by ion-exchange chromatography. The results showed that herpes virus infections by altering the profile of free amino acids in blood serum, degrade nitrogen metabolism as a whole; promote changes and disorders of the immune response in children from the group frequently and chronically ill.
Ключевые слова: свободные аминокислоты, сыворотка крови, часто болеющие дети, острая пневмония, иммунный статус, герпесвирусные инфекции.
Keywords: free amino acids, blood serum, sickly children, acute pneumonia, immune status, herpes virus infections.
Острые респираторные инфекции являются наиболее распространенными у детей, в 20-30% случаев их течение осложняется пневмонией. Патогенетическую сущность острой пневмонии (ОП) у детей представляет инфекционно-воспалительный процесс. Возникающее воспаление ведет к кислородному голоданию, которое является центральным звеном патогенеза пневмонии. В результате гипоксии и ферментных сдвигов наблюдается интенсификация процессов пере-кисного окисления липидов, сдвиг кислотно-щелочного равновесия в сторону ацидоза, что способствует нарушению функций различных органов и систем, особенно печени. Поэтому у детей, больных пневмонией, закономерно нарушаются обменные процессы, в частности, белковый [7, с. 68; 8, с.70].
При повышенной заболеваемости вирусно-бактериальными респираторными инфекциями, обусловленной изменением иммунного реагирования организма на фоне неблагоприятных анте- и перинатальных факторов, в частности, герпесвирусных инфекций, детей относят в группу часто болеющих (ЧБД) [9, с. 65]. Герпесвирусные инфекции вызывают не только острый инфекционный процесс с токсическим поражением клеточных структур различных органов и тканей, но и при латентном течении способствуют изменениям и нарушениям иммунного ответа [1, с. 143]. Персистен-ция герпес-вирусов у ЧБД является фактором, усугубляющим депрессию фагоцитарной активности нейтро-филов, Т-клеточного звена иммунитета, показателей интерфероногенеза.
Таким образом, патогенетической основой частых и длительных респираторных заболеваний является изменение иммунологической реактивности организма ребенка. Однако в основе снижения резистентности детей лежат транзиторные, функциональные изменения не только иммунной системы, но и всего го-меостаза, поскольку выпадение любого звена метаболизма ведет к цепной реакции взаимосвязанных расстройств. Уровень свободных аминокислот (САК) и их производных сам по себе является регулирующим фактором многих узловых пунктов метаболизма и объективно отражает состояние метаболического баланса. В силу изложенного, обмен азотистых соединений, в частности, свободных аминокислот САК, неизбежно должен отражать уровень и специфику патологических изменений в организме при острой пневмонии и у часто болеющих детей.
Поэтому целью нашего исследования стало выявление особенностей спектра свободных аминокислот у часто болеющих детей, имеющих в анамнезе герпесвирусные инфекции.
Материалы и методы. Было исследовано содержание свободных аминокислот в сыворотке крови детей 1-10 лет:
- Здоровых детей - контрольная группа К (п=31). Дети контрольной группы оценивались как клинически здоровые.
- Часто болеющих детей (ЧБД) с наличием гер-песвирусных инфекций в период ремиссии - группа ЧБД (п=35).
Забор крови осуществляли натощак из локтевой вены, образцы подготавливали к анализу согласно общепринятой методике [4, с.463].
Анализы содержания свободных аминокислот в сыворотке крови выполнены на аминокислотном анализаторе Т339 М (Чехия) методом ионообменной хро-
матографии на ионитах. Полученные данные статистически обрабатывались по методу Стъюдента. Результаты достоверны при р<0,05, t табл.=2,0420.
Результаты и обсуждение. Результаты, полученные при определении содержания продуктов азотистого обмена (ПАО) представлены в таблице 1.
Таблица 1
Сравнительное содержание свободных аминокислот и конечных продуктов азотистого обмена в
сыворотке крови
Показатели азотистого обмена Группа контроля Группа часто болеющих детей Группа детей с острой пневмонией
Цистеиновая кислота 0,86±0,22 1,91±0,55* 1,67±0,48*
Таурин 12,12±3,04 10,27±2,82 12,04±3,01
Аспарагиновая кислота 4,60±1,17 5,20±1,33 7,32±1,62* ♦
Треонин 12,15±3,11 6,31±1,47 8,65±2,13* ♦
Серин 11,27±2,41 7,49±1,87* 11,17±2,62 ♦
Аспарагин 9,67±2,12 10,58±2,80 10,18±2,30
Глутаминовая кислота 21,98±5,64 15,98±4,35* 16,24±4,19*
Глутамин 45,14±12,54 18,46±5,03* 26,88±7,12*^
а-аминоадипиновая к-та 0,40±0,10 0,33±0,08* 0,59±0,16* ♦
Пролин 17,04±4,81 9,78±2,64* 15,47±3,78 ♦
Глицин 17,46±4,80 22,06±6,41* 18,74±4,31 ♦
Аланин 25,31±4,95 16,87±4,06* 16,54±4,20*
Цитруллин 1,96±0,56 0,86±0,23* 1,22±0,33* ♦
а-аминомасляная к-та 0,99±0,19 0,72±0,20* 1,54±0,41* ♦
Валин 20,25±4,02 16,92±4,62 12,33±3,26*^
Цистеин 1,75±0,38 3,83±1,02* 4,23±1,04*
Гомоцистеин 0,53±0,12 0,32±0,09* 0,46±0,13 ♦
Метионин 2,24±0,56 0,89±0,25* 0,71±0,21* ♦
Изолейцин 7,54±1,39 3,32±0,83* 5,06±1,17* ♦
Лейцин 16,99±4,89 8,62±2,15* 10,00±2,65*
Тирозин 6,33±1,37 8,94±2,34* 5,16±1,10* ♦
Фенилаланин 6,10±1,41 6,52±1,75 6,40±1,29
у-аминомасляная к-та 0,25±0,06 0,36±0,10* 0,28±0,08 ♦
Триптофан 2,91±0,29 2,02±0,19* 1,82±0,17*
Орнитин 8,57±2,10 7,31±1,52 7,93±1,85
Лизин 23,20±3,42 11,33±2,66* 13,49±3,03*
Гистидин 17,19±1,75 6,02±1,40* 5,05±1,09* ♦
Аргинин 9,83±2,48 5,89±1,42* 5,61±1,35*
Мочевина 483,38±79,66 271,81±64,53* 333,34±79,12*^
Аммиак 44,50±9,13 84,02±19,85* 77,54±16,42*
Е САК 304,62±40,68 209,11±35,01* 226,80±25,11*
Е ПАО 832,50±99,19 564,94±86,32* 637,68±95,78*
* - достоверные изменения между контрольной и исследуемыми группами (Р <0,05);
♦ - достоверные изменения между исследуемыми группами (Р <0,05).
Анализ данных таблицы 1 показал, что у детей группы ЧБД по сравнению с контрольной группой К снижено суммарное содержание ПАО и содержание САК в 1,5 раза. Это можно объяснить снижением функциональной активности ЖКТ у детей данной группы. Действительно, данные литературы свидетельствуют, что причинами нарушения всасывания аминокислот являются отек слизистой оболочки, вос-
паление стенки тонкого кишечника или неравномерное по времени всасывание отдельных аминокислот [3, с.28].
В то же время у детей группы ЧБД в сыворотке крови концентрация мочевины снижена в 1,8 раза, а аммиака повышена в 1,9 раза.
Сравнительный анализ содержания отдельных функциональных групп представлен в таблице 2.
Таблица 2
Сравнительное содержание суммы свободных аминокислот,
входящих в различные функциональные группы, в сыворотке крови детей контрольной и исследуемых
групп
Аминокислоты Группа контроля Группа часто болеющих детей Группа детей с острой пневмонией
Е АК заменимые 160,54±29,34 119,19±23,53* 131,92±14,89*
Е АК незаменимые 118,40±14,84 67,84±11,03* 69,12±9,31*
Е АК иммуноактивные 110,14±15,92 85,55±15,59* 88,76±13,15*
Е АК гликогенные 91,04±16,06 74,84±15,42 74,74±13,43*
Е АК кетогенные 63,07±9,52 40,75±7,02* 41,93±5,64*
Е АК протеиногенные 278,94±37,66 187,03±33,17* 201,05±21,95*
* - достоверные изменения между контрольной и исследуемыми группами (Р <0,05).
Из данных таблицы 2 видно, что концентрация протеиногенных САК в сыворотке ЧБД достоверно снижена на 33,8%, причем за счет незаменимых САК (концентрация которых снижена на 42,7%).
Уровень основной массы САК достоверно снижен: гистидина в 2,9 раза, глутамина в 2,8 раза, ме-тионина в 2,5 раза, цитруллина и изолейцина в 2,3 раза, лейцина и лизина в 2,0 раза, треонина в 1,9 раза, про-лина и аргинина в 1,7 раза, серина и аланина в 1,5 раза, глутамата и триптофана в 1,4 раза. Вместе с тем, содержание ряда САК достоверно повышено: цистеиновой кислоты и цистина в 2,2 раза, у-аминомасляной кислоты (уАМК) в 1,5 раза, тирозина в 1,4 раза, глицина в 1,3 раза.
В сыворотке крови детей ЧБД изменен уровень дикарбоновых аминокислот. Так, концентрация глута-мата и глутамина достоверно снижена (на 27,3% и 59,12% соответственно). Азот аминогруппы глутамина используется для синтеза нуклеотидов и глюкозами-нов в тонком кишечнике, и этот процесс может участвовать в поддержании целостности слизистой оболочки кишечника. Таким образом, наблюдаемый недостаток глутамина и глутаминовой кислоты в сыворотке
крови детей группы ЧБД может пагубно сказываться на иммунитете и состоянии ЖКТ.
Выявленное нами повышенное содержание уАМК в 1,5 раза говорит о снижении интенсивности метаболизма этой САК вследствие вероятного недостатка фолиевой кислоты и В6 в связи с изменениями их всасываемости в ЖКТ. Поскольку производные уАМК осуществляют антигипоксические функции, можно сделать вывод об ухудшении работы антиокси-дантной системы организма у часто болеющих детей.
Таким образом, количественные изменения исследованных участников азотистого обмена отражают полноценность функций печени и ЖКТ по обеспечению этих процессов и свидетельствуют о снижении функциональной активности гепатоцитов и ухудшении всасываемости свободных аминокислот и витаминов в тонкий кишечник.
Полученные значения показателей азотистого обмена в сыворотке крови детей экспериментальных групп позволили рассчитать клинические индексы (Таблица 3).
Таблица 3
Клинические индексы в сыворотке крови детей контрольной и исследуемых групп
Индексы Группа контроля Группа часто болеющих детей Группа детей с острой пневмонией
Индекс Фишера 2,91±0,19 1,66±0,29 * 2,09±0,51 ♦
Индекс С 2,82±0,70 7,58±2,01 * 10,07±2,15 *♦
Тирозин/фенилаланин 1,04±0,12 1,46±0,51 * 0,82±0,13 * ♦
Незаменимые/заменимыеАК 0,76±0,14 0,58±0,06 * 0,53±0,06 *
* - достоверные изменения между контрольной и исследуемыми группами (Р <0,05);
♦ - достоверные изменения между исследуемыми группами (Р <0,05).
Критерием функционального состояния печени служит индекс Фишера [4]. Он у детей группы ЧБД значительно снижен (в 1,8 раза), что вполне соответствует данным литературы об инфекционном поражении печени, вызванном герпесвирусами [6, с.32]. Действительно, в данной группе детей диагностирован токсический гепатит у 64,15% детей с герпесвирус-ными инфекциями в острой фазе, и у 84,09% в латентной фазе.
Установлено, что тиреоидные гормоны прямо влияют на различные звенья иммунитета [10, с.226]. Об изменениях функциональной активности щитовидной железы свидетельствует и выявленное нами у детей группы ЧБД повышение коэффициента тиро-зин/фенилаланин, показателя функционального состояния щитовидной железы [4, с.324], в 1,4 раза. Действительно, в последнее время появилось множество работ, свидетельствующих о значительной частоте в
группе ЧБД йододефицитных состояний [5, с.30], сопровождающихся снижением функции щитовидной железы.
Суммарное содержание иммуноактивных САК, которые обладают самостоятельным стимулирующим действием на иммуногенез [2, с.472], у детей группы ЧБД снижено в 1,3 раза по сравнению с группой контроля, однако, имеет место дисбаланс иммуноактив-ных САК. Можно заключить, что иммунный статус у детей группы ЧБД снижен и менее стабилен, чем у детей контрольной группы. Несовершенство иммунной системы у детей является фоном для развития рецидивирующих ОРЗ и формирования группы ЧБД [11, с.80].
Септические состояния, сопровождающие интоксикации, оценивают с помощью индекса С [4, с.190], который достоверно повышен у детей с ЧБД по сравнению с контрольной группой в 2,7 раза, что говорит о наличии выраженного воспалительного процесса у детей с ЧБД даже в условиях ремиссии, свидетельствуя о низком статусе системы иммунитета.
Уровень незаменимых САК у часто болеющих детей был снижен в 1,7 раз, в то время как заменимых САК - в 1,4 раза. Нами рассчитывался коэффициент отношения незаменимые /заменимые САК. У детей контрольной группы он составлял 0,75±0,14, а в группе ЧБД 0,58±0,06, снижаясь, таким образом, в 1,3 раза. Это свидетельствует о том, что незаменимые САК становятся лимитирующими в условиях хронической бронхолегочной патологии.
Общая тенденция изменения профиля САК сывортки крови у детей с острой пневмонией ОП и часто болеющих детей (по сравнению со здоровыми детьми группы контроля) сохраняется, что свидетельствует о наличии у них эндогенной интоксикации.
Вместе с тем, можно сделать заключение, что эти изменения по большинству САК в группе ЧБД по сравнению с группой ОП усугубляются. Так, наиболее значительные изменения в условиях хронической эндогенной интоксикации отмечаются для некоторых САК, и именно - снижается концентрация треонина, цитруллина в 1,4 раза, серина, глутамина, изолейцина в 1,5 раза, пролина в 1,6 раза. С другой стороны, уровень глицина у детей группы ЧБД по сравнению с детьми группы ОП продолжает увеличиваться: валина в 1,4 раза, метионина и уАМК в 1,3 раза, глицина на 17,7%. Содержание остальных САК достоверно не различается между этими группами детей.
Суммарные концентрации незаменимых, заменимых, гликогенных, протеиногенных и серосодержащих САК в сыворотке крови в обеих экспериментальных группах детей практически одинаковы. Таким образом, и острая пневмония, и хроническая эндогенная интоксикация имеют сходный аминокислотный профиль. Это свидетельствует о наличии эндогенной интоксикации, которая становится хронической в случае часто болеющих детей.
Также остается значительно сниженным у детей ЧБД (на 3,6% больше, чем при острой пневмонии) остается уровень иммуноактивных САК. Безусловно, такое состояние иммунной системы является фактором высокого риска развития осложнений, как местных (присоединение бактериального воспаления на различных уровнях респираторного тракта), так и общих
(формирование иммунокомплексной и иной иммунной патологии).
Индекс тирозин/фенилаланин у детей ЧБД и детей с ОП по сравнению с контролем изменен разнонаправленно: если при острой пневмонийной интоксикации он снижен, то при хронической эндогенной интоксикации у часто болеющих детей, повышен, причем более значительно. Это, вероятно, отражает специфику и степень изменений функционального состоянии щитовидной железы при острой и хронической эндогенной интоксикации.
Таким образом, результаты анализа свободных аминокислот сыворотки крови, а также анализ данных литературы позволяют заключить, что герпесвирусные инфекции, изменяя аминокислотный профиль свободных аминокислот крови, ухудшают азотистый обмен в целом, что способствует изменениям и нарушениям иммунного ответа, и определяют развитие хронических воспалительных заболеваний [3, с.26].
Список литературы:
1. Баранова И.П. Актуальные вопросы инфекционной патологии у детей // Материалы конгресса педиатров-инфекционистов. М., 2003. С. 141-143.
2. Белокрылов Г., Молчанова И., Сорочинская Е. Аминокислоты как стимуляторы иммуногенеза // Докл. АН СССР. 1986. №2. С. 471-473.
3. Булгакова В.А., Балаболкин И.И. Острые респираторные инфекции у часто болеющих детей // Медицинский совет. 2007. № 3. С. 25-30.
4. Гараева С.Н., Редкозубова Г.В., Постолати Г.В. Аминокислоты в живом организме. Кишинев. 2009.- 550 с.
5. Дедов И.И., Мельниченко Г.А., Трошина Е.А. и др. Профилактика и лечение йододефицитных заболеваний в группах повышенного риска//Пособие для врачей. М., 2004.- 55 с.
6. Кускова Т. К., Белова Е. Г. Семейство герпе-свирусов на современном этапе. МГМСУ, Москва, Лечащий Врач, 2004. № 5. С. 28-34.
7. Сильвестров В. П. Пневмония: исторические аспекты и современность //Терапевтический архив, 2003. № 9. С. 63-69.
8. Татаренко Ю.А. Оптимизация терапии вне-больничных пневмоний у детей раннего возраста. Медицина и образование в Сибири, 2012. № 3. С.67-72.
9. Учайкин В. Ф., Таточенко В. К., Гаращенко Т. И. Часто болеющие дети — современный взгляд на ведение и иммунопрофилактику. Материалы интерактивного междисциплинарного симпозиума на 4-м Конгрессе педиатров-инфекционистов // Детские инфекции. 2005. т. 5. С. 65-67.
10. Botella-Carretero J., Prados A., Manzano L. et all.The effects of thyroid hormones on circulating markers of cell-mediated immune response, as studied in patients with differentiated thyroid carcinoma before and during thyroxine withdrawal. Eur J Endocrinol. 2005. Vol.153(5). P. 223
11. Tregoning J., Schwarze J. Respiratory viral infections in infants: causes, clinical symptoms, virology, and ^muno^ // Clin. Microbiol. Rev. 2010. Vol. 23(1). Р. 74-98.
